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浅析白光LED照明特点与驱动器类型之间的联系

2010-10-04 19:15
PokerJoker
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  白色发光LED照明特点及其驱动器类型

  控制电路结构框图如图1所示,PWM控制部分实现占空比大范围可调,即输出电压大范围可调,为了防止晶体管直通,占空比要小于45%.因此选择TL494做为控制电路的主要元件。

  三、驱动方式

  实际制作半导体灯时,常常使用多只发光管,这就有个发光管的连接方式问题。对于发光管来说,应该优先选用串联连接。

  白色发光LED照明特点及其驱动器类型

  发光管的管压降呈现负的温度系数,直接并联。各并联发光管管压降不可能完全相同,这样并联管之间的电流就会略有差异,使用时管压降略低的管电流略大,其温升就会比其他相并联的管高,温升高的管管压降会降低的比较多,这样就导致其电流进一步加大,电流大引起更大的温升,使其管压降进一步降低,如此热/电正反馈使电流逐渐向管压降小的发光管偏移,最终导致其失效。因此,应该优先串联使用发光管。串联使用只有一个问题,即一只LED不亮导致此路其他发光管都不亮。但实际使用证明,在驱动电流正常的情况下,即使发光管自身发生故障一般也保持通路状态,其他发光管照样亮。如果驱动器损坏大电流冲击烧毁发光管,常常会使发光管内部引线烧断开路,但是,驱动器都坏了就是发光管并联整个灯也不亮了。所以还是应该优先选用发光管串联结构。如果使用的管数较多时全部串联不可能,也只好连串带并,但各串并联管之间必须要有均流措施,最简单的均流措施就是在每一串并联管中串联一个电阻n牵制电流的偏移。电阻上的压降太大,使功耗增加,压降太小则均流效果不好,一般可以取串联LED灯总压降的5%左右。

        四、LED驱动器分类

  实际应用中驱动器按照工作特点可以分为两大类:直流供电的驱动器和交流供电的驱动器。

  (一)直流驱动器

  直流驱动器使用直流电供电,根据不同的应用可以有串联降压型;升压型:变换器型三种电路结构。

  1、直流降压型驱动器

  直流降压型驱动器的基本原理是用开关器件配合电抗性器件对外界电源降压限流以后驱动发光管工作。串联降压型驱动器结构简单,变换效率比较高。串联降压驱动器比较适合用于输入电压和负载管压降差别不太大的情况下驱动发光管。这种驱动器的主要缺点是一旦主开关器件损坏大电流会直接通过发光管使发光管烧毁。显而易见,这种方案当供电电压低于负载管压降时不能使用。

  2、直流升压型驱动器

  直流升压型驱动器的基本原理是用开关器件配合电抗性器件储能升压限流的方式工作的。升压驱动器的变换效率也比较高。这种方案制作的驱动器的一个显着的优点是自身出现故障时不会损坏发光管。升压型驱动器只能用在负载管压降始终高于电源电压的情况。如果负载管压降低于电源电压驱动器会失控,大电流直接经过发光管使发光管烧毁。输入直流低电压时所用的发光管数量少可以选用降压驱动器也可以选用升压驱动器,尽量串联不并联或者少并联发光管。如果发光管数量多应该选用升压驱动器,也是尽量串联不并联或者少并联发光管。

  3、直流变换器型驱动器

  变换器型驱动器n町用开关器件配合高频变压器实现能量从初级到次级的传输,同时做电压/电压变换驱动发光二极管工作。这种驱动器输出端的电压不受输入电压的制约,可以按照所需要串联的发光管数任意设计,应用灵活,适合用在供电电压在负载管压降附近波动的情况,也适合供电电压和负载管压降差别很大的情况。其缺点是电路复杂,变换效率比以上两种类型的驱动器略低。如果输入直流高电压驱动小功率管可以用串联降压驱动器,驱动大功率管从安全角度考虑应该选用变换器结构的驱动器。

  (二)交流驱动器

  交流驱动器使用交流市电供电,根据不同的应用也分为降压型、升压型、变换器型三种电路类型。交流驱动器和直流驱动器的区别除了需要对输入的交流电做整流滤波之外,从安全角度考虑还存在一个隔离和不隔离的问题。

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