LED驅動電源存在不足的原因:
(1) 生產LED照明及相關的技術人員對開關電源的了解不夠,做出的電源是可以正常工作,但一些關鍵性的評估及電磁兼容的考慮不夠,還是有一定得隱患;
(2) 大部分LED電源生產都是從普通的開關電源轉型過來做LED電源,對LED的特點及使用認識還不夠;rgb電源
(3) 關于LED的標準幾乎沒有,大部分都是參考開關電源和電子整流器的標準;
(4) 大部分LED電源沒有統一,所以大部分都比較小。采購量小,價格就偏高,而且元器件供應商也不太配合;
(5) LED電源的穩定性:寬電壓輸入,高溫和低溫工作,過溫、過壓保護等問題都沒有一一解決 [1] 。
面臨挑戰
第一:提高壽命,延長燈具使用時間。驅動電路整體壽命,尤其是關鍵器件如:電容在高溫下的壽命直接影響到電源的壽命;
第二:提高效率,提高燈具的光效。LED驅動器應挑戰更高的轉換效率,尤其是在驅動大功率LED時更是如此,因為所有未作為光輸出的功率都作為熱量耗散,電源轉換效率的過低,影響了LED節能效果的發揮;
第三:降低成本,提高可購買性。在功率較小(1-5W)的應用場合,恒流驅動電源成本所占的比重已經接近1/3,已經接近了光源的成本,一定程度上影響了市場推廣。
電源設計
LED驅動電源設計并不難,但一定要心中有數。只要做到調試前計算,調試時測量,調試后老化,相信誰都可以搞好LED。
1、LED電流大小
大家都知道LEDripple過大的話,LED壽命會受到影響,影響有多大,但沒有具體的指標。
2、芯片發熱
這主要針對內置電源調制器的高壓驅動芯片,降低芯片的功耗,不要引入額外的功耗,做好散熱。
3、功率管發熱
關于這個問題,也見到過有人在論壇發過貼。功率管的功耗分成兩部分,開關損耗和導通損耗。LED市電驅動應用,開關損害要遠大于導通損耗。開關損耗與功率管的cgd和cgs以及芯片的驅動能力和工作頻率有關,所以要解決功率管的發熱可以從以下幾個方面解決:
A、不能片面根據導通電阻大小來選擇MOS功率管,因為內阻越小,cgs和cgd電容越大。
B、剩下的就是頻率和芯片驅動能力了,這里只談頻率的影響。頻率與導通損耗也成正比,所以功率管發熱時,首先要想想是不是頻率選擇的有點高。當頻率降低時,為了得到相同的負載能力,峰值電流必然要變大或者電感也變大,這都有可能導致電感進入飽和區域。如果電感飽和電流夠大,可以考慮將CCM(連續電流模式)改變成DCM(非連續電流模式),這樣就需要增加一個負載電容了。
4、工作頻率降頻
降頻主要由兩個方面導致。輸入電壓和負載電壓的比例小、系統干擾大。對于前者,注意不要將負載電壓設置的太高,雖然負載電壓高,效率會高點。對于后者,可以嘗試以下幾個方面:a、將最小電流設置的再小點;b、布線干凈點,特別是sense這個關鍵路徑;c、將電感選擇的小點或者選用閉合磁路的電感;d、加RC低通濾波吧,這個影響有點不好,C的一致性不好,偏差有點大,不過對于照明來說應該夠了。
5、電感或者變壓器的選擇
鑒于大功率發光二極管工作電壓僅為3V,通過全橋整流將220V交流電變成直流電,在全橋上的電壓降約為1.8V,只驅動一只發光二極管工作的電能 利用效率僅為60%。必須把3只以上發光二極管串聯起來工作,才能使總的電能利用效率超過80%。
根據3基色合成白光原理,將紅、綠、藍3只1W大功率發光二極管串聯起來工作,就可以獲得相當于3W發白光的LED所達到的亮度 。同時還可以組合出6種彩色光線,滿足人們對變換彩光的喜好。