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大功率LED驱动控制系统面临四大挑战

2015-12-31 08:49
棒棒书香
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   随着大功率LED技术的成熟,大功率LED的驱动设计显得尤为重要。依据大功率LED器件的特性,如果驱动电流过大或者工作温度过高,超出LED元件的承受范围,就极易致使LED器件损坏。因此需要一个恒流、恒温控制的,并有可靠、完善保护功能的LED驱动系统。

  1、大功率LED驱动控制技术的特点

  依据LED驱动电源和电网用电规则的特性需求,在设计和选择LED驱动电源是需要考虑到以下几个方面:

  (1)LED路灯的驱动电源不应该装在高空,这样会给维修工作带来不便,而且维修的花费较大,因此需要选取高性能的驱动电源。

  (2)大功率LED是节能的产品,对驱动电源的要求因此也较高。LED发光的效率会随着LED温度的增高而降低,因此LED内部的散热对LED的正常运行极其的重要。电源的性能高,其损耗功率就较小,在LED内部的发热量就会很小,也就延缓了灯具或者显示器温度的升高。对降低LED的光衰有积极的作用。

  (3)目前LED驱动的方式主要有两种,一是恒压电源供给多个恒流电源,每个恒流电源会单独给各个电路的LED供电,这种方式极其的灵活,如一个LED出现故障,不会影响其他LED的正常工作但是其成本较高。另一种为直接恒流供电,LED通过串联或者并联的方式运行,其成本略低,但其灵活性较差。多路恒流的供电方式在性能和成本方面具有较大的优势,是发展的重点。

  (4)LED的抗浪涌能力较差,尤其是抗反向电压的能力。有些LED的显示屏或者路灯装在户外,由于雷击的感应和电网负载的启用,因此电网系统会出现各种浪涌,对LED有坏的影响。因此LED的驱动电源需要具有抑制浪涌侵入的能力,以确保LED不受到损害。

  (5)灯具在户外安装时,电源的结构应该防潮、防水,外壳也应该耐磨。

  (6)对于电源除了常规保护之外,最好能增加LED温度的负反馈,以防止LED温度的过高而影响光输出的稳定性。

  2、大功率LED驱动控制系统面临挑战

  当精密的恒流电源设计已达到了电源稳定的输出时,电源稳定是光源稳定必要的条件,在电源稳定的前提下,光源输出的电流在长时间的工作中会出现波动的情况。为了获取稳定的电流,提升LED光稳定性,通过控制恒流电源的外围电压,通过电压的大小来调节输出电流。LED驱动系统控制部分的电路设计紧紧围绕单片机,结合键盘及LED数字显示,从A/D进行采样的电压通过反馈和输入的电压相比,对其进行适当的调整,而后经D/A的模拟电压来输入电压。

  结合大功率LED在国内外的发展状况,LED驱动系统主要面临以下的挑战:

  (1)驱动电路的寿命有待提升,特别是关键元件如电容的寿命将对电源的寿命有直接的影响。

  (2)LED驱动器应该向转换效率更高的目标迈进,因为未输出光的功率均以热量的形式散发,而转换效率的过低就会对LED的节能效果产生坏的影响。

  (3)通过较大的调光比例高效地对LED进行调光,同时还可以确保在低亮度及高亮度时颜色特征的恒定。

  (4)减小其成本,现今在小功率的应用场所,恒流驱动电源的成本占据的比例已接近35%,基本是光源的成本,这在一定程度上阻碍了LED在市场上的推广。

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