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如何正确测量LED供电电源[附图表]

2011-02-22 14:25
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  就普通照明而言,LED技术已经可以满足生产高品质灯具的要求,但是具体生产高品质LED灯具时,则需要掌握电力电子学、光学和热管理学等三个领域的知识。很少有同时精通于三个领域的工程师,而如果电源工程师还负责系统架构时,他多半会将更多精力放在控制输出电流的精确度上。毫无疑问,精确度非常重要,但当我们的最终产品是一个灯具时,它发出的光的品质才是我们所关心的重点所在。

  本文重点探讨了如何对LED驱动电流进行严格控制,因为当我们关心输出光品质时,对LED驱动电流的控制将会成为影响LED电源成本的重要因素。为了使用于LED供电电源设计的每分钱都充分发挥作用,我们在本文中提出了一个最佳方案——封闭实际光输出的控制回路。

  半导体照明这一新兴领域的出现,使同时专长于电力电子学、光学和热管理学(机械工程)这三个领域的工程师成为抢手人才。目前,在三个领域都富有经验的工程师并不很多,而这通常意味着系统工程师或者整体产品工程师的背景要和这三大领域相关,同时他们还需尽可能与其他领域的工程师协作。

        系统工程师常常会把自己原领域养成的习惯或积累的经验带入设计工作中,这和一个主要研究数位系统的电子工程师转去解决电源管理问题时所遇到的情况相同:他们可能依靠单纯的模拟,不在试验台上对电源做测试就直接在电路板上布线,因为他们没有认识到:开关稳压器需要仔细检查电路板布局;另外,如果没有经过试验台测试,实际的工作情况很难与模拟一致。

  在设计LED灯具的过程中,当系统架构工程师是位元电子电力专家,或者若电源设计被承包给一家工程公司时,一些标准电源设计中常见的习惯就会出现在LED驱动器设计中。一些习惯是很有用的,因为LED驱动器在很多方面与传统的恒压源非常相似。两类电路都工作在较宽的输入电压范围和较大的输出功率下,另外这两类电路都面对连接到交流电源、直流稳压电源轨还是电池上等不同连接方式所带来的挑战。

        电力电子工程师习惯于总想确保输出电压或电流的高精确度,对LED驱动器而言并不是很好的习惯。诸如FPGA和DSP之类的数位负载需要更低的核心电压,而这又要求更严格的控制,以防止出现较高的误码率。因此,数位电源轨的公差通常会控制在±1%以内或比它们的标称值小,也可用其绝对数值表示,如0.99V至1.01V。在将传统电源的设计习惯引入LED驱动器设计领域时,带来的问题就是:为了实现对输出电流公差的严格控制,将浪费更多的电力并使用更昂贵的元件,或者二者兼而有之。

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