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LED照明电源电路设计有问必答

2012-03-28 17:27
黯影冰风
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  3. LED 驱动IC发展方向

  专家讲解: 照明用LED 驱动IC发展方向

  LED光源是一种长寿命光源,理论寿命可达50000小时,但是应用电路设计不合理、电路元器件选用不当、LED光源散热不好,都会影响它的使用寿命。特别是在应用电路里,作为AC/DC整流桥的输出滤波器的电解电容器,它的使用寿命在5000小时以下,这就成了制造长寿命LED灯具技术的拦路虎,设计生产可以在应用电路里省去电解电容器的新一代LED驱动IC是可行的解决方案.

  此外,对新一代LED驱动IC的设计必须打破传统的DC/DC拓扑结构设计理念,如采用恒功率、不采用磁滞控制的降压型而采用定频定电流控制、解决使用卤素灯电子变压器所产生的灯源闪烁和多灯并联不亮问题等等;还必须解决LED驱动IC在多种应用电路中能过EMC、安规、CE、UL等认证;应用电路力求简洁、使用元器件少也是客户降低成本所梦寐以求,和市场竞争所必须的;隔离与非隔离的应用历来是商家在安全与效率之争焦点;提高PWM控制器的占空比等等。

  0.5W-3W的LED光源与LED 驱动 IC集成在一个CMC封装内的新一代芯片已经小批量生产,显示LED 驱动 IC正在向高度集成化的多芯片CMC封装方向发展;可用交流电(AC)直接驱动发光的新一代、特殊拓扑结构AC LED光源生产技术的日趋成熟,将开创LED照明技术的又一新纪元。

  4. 隔离型与非隔离型驱动方案比较

  网友提问:目前在以市电为输入电源的LED驱动方案中,隔离型与非隔离型两种驱动方案相比较各自有何优缺点?如何选用

  专家回复:总的来说,隔离型驱动安全但效率较低,非隔离型驱动效率较高,应按实际使用的要求来选隔离型还是非隔离型驱动。

  就电路结构而言:目前的隔离型方案多是AC/DC的反激式(Flyback)电路方案,因此相对电路较复杂、成本较高。非隔离型基本是采用DC/DC的升压(Boost)或降压(Buck)电路,则相对电路较简单,因而成本也相对较低。

  恒流精度:隔离型可以做到±5%以内,而非隔离型则很难做到。

  在应用领域:目前在以市电为输入电源的LED灯具中(特别是驱动与光源一体的灯具),本着安全第一的原则,基本已不再采用非隔离型方案。但也有例外,LED日光灯管由于受到结构和空间的制约,仍还用非隔离型方案。在低压供电的LED灯具中,以效率和成本优先的原则,非隔离型方案是最佳的选择。

  5. AC直接驱动的LED技术

  网友提问: 用AC直接驱动的LED技术是怎么回事?

  专家回复:AC LED光源是将一堆LED微小晶粒采用交错的矩阵式排列工艺均分为五串,AC LED晶粒串组成类似一个整流桥,整流桥的两端分别联接交流电源,另两端联接一串LED晶粒,交流电的正半周沿蓝色通路流动,3串LED晶粒发光,负半周沿绿色通路流动,又有3串LED晶粒发光,四个桥臂上的LED晶粒轮番发光,相对桥臂上的LED晶粒同时发光,中间一串LED晶粒因共用而一直在发光。在60Hz的交流电中会以每秒60次的频率轮替点亮。整流桥取得的直流是脉动直流,LED的发光也是闪动的,LED有断电余辉续光的特性,余辉可保持几十微秒,因人眼对流动光点记忆是有惰性的,结果人眼对LED光源的发光+余辉的工作模式解读是连续在发光。LED有一半时间在工作,有一半时间在休息,因而发热得以减少40-20%。因此AC LED的使用寿命较DC LED长。

  AC LED成熟的产品如首尔用于AC110C的AX3201、AX3211和用于220V的AX3221、AX3231。

  工程师LED驱动电路设计问题解答

  1. LED日光灯明暗不均如何解决?

  网友提问: 23串12并,恒流电源,线路板上有明显的明暗不均现象,测得电压在3.02-3.08之间,单颗灯试,3.1v时暗区的电流为10-15ma 亮区在20ma左右 ,请教这是怎么回事?

  专家回复:可能是PCB布线不好,活着铝基PCB板有漏电,可用分段割断的方法来寻找,只是比较费时罢了。0.06W的LED光源,理论工作电流是20mA,一般做灯具为防LED早衰,可设计在15-18mA。

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