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线性高压LED驱动方案及其发展趋势分析

2014-09-24 10:32
月城清浅
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  根据LED的负载特性,需要有一种可控恒流源来控制。经过整流的工频交流电电压,如果将此电压直接加到输出LED上面,这样的问题是无法实现恒流,即整个工频周期内通过LED电流不恒定。一. 无法实亮度的控制。二. LED灯珠寿命大大缩短。

  而高频开关电源CC(恒流)控制是一种常见的办法。但性能提高的同时,成本大大提高。

  在LED灯珠负载里串接有源或无源器件,使线路产生“恒压”效果,这样在LED负载通过的是恒电流,而外接线承受了变化的电压。就是类似LDO(DropoutRegulato低压差线性稳压器)的工理。下面详细介绍这种实现恒流的驱动方式及其发展趋势。

  相比与高频开关电源,线性高压方案的优点主要有:一. 省去了输入电解电容、输出电容,是一种无解电容的线路。电解电容寿命是电源寿命的瓶颈,省去了电解电容,驱动电源寿命就延长了。 二. 电路工性模式,不是工作在高频模式,省去了高频电感,同时没有EMI的问题,省去了EMC电路。 三. 省去了高频电感等外围元件,进一步降低成本。

  第一代阻容线性控制方法阻容降压工作原理是利用电容在一定的交流信号频率下产生的容抗来限制最大工作电流,电容降压实际上是利用容抗限流,而电容器实际上起到一个限制电流和动态分配电容器和负载两端电压的角色。阻容降压的线路极简,主要优点是低成本。缺点如下:1. 输入电压波动时,电流随之波动。2. PF低从输入端来看,负载呈容性,电容耐受高压,选型较困难,寿命较短。

  第二代开关线性恒流控制方法恒流二极管(CRD)、恒流三极管(CCT)、MOSFET管.按照控制方式来说,也就是单开关的控制方法。优点:1. LED灯珠电流可控,亮度可控。2. 灯珠电流恒定,灯珠寿命比第一代的增长.缺点正向压降过高,导通时间过短,暗灯时间过长闪烁剧烈。

  第三代分段式开关线性控制方法针对第一代单开关控制的缺点,发展出了第三代分段式控制方法。这种控制方法原理是一个控制芯片检测输入交流电压,来给几个串接在LED负载的MOSFET提供门极信号,根据输入交流电压的高低,分段的开通LED负载,市场对第三代控制电路提出了以下具体要求:

  1. 效率>0.9

  2. PF>0.95

  3. 90%以上可控硅调光器兼容性

  4. 开关调光功能

  5. 内置线性温度补偿和过温保护

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