Классификация и характеристики драйвера питания светодиодов

Как классифицировать мощность светодиодного привода

Классификация по режиму вождения

Источники питания светодиодов можно разделить на две категории в зависимости от режима вождения:

Тип постоянного тока:

1. Схема управления постоянным током идеально подходит для управления светодиодами, но недостатком является относительно высокая цена.
2. Хотя цепь постоянного тока не боится короткого замыкания нагрузки, полностью размыкать нагрузку категорически запрещается.
3. Выходной ток схемы привода постоянного тока постоянен, но выходное постоянное напряжение изменяется в определенном диапазоне в зависимости от величины сопротивления нагрузки.
4. Ограничьте количество используемых светодиодов, поскольку они имеют максимальные выдерживаемые значения тока и напряжения.Тип постоянного напряжения:
   1. После того, как схема регулятора напряжения определяет различные параметры, выходное напряжение является фиксированным, но выходной ток изменяется с увеличением или уменьшением нагрузки.
   2. Хотя схема регулятора напряжения не боится размыкания нагрузки, полностью закорачивать нагрузку категорически запрещается.
   3. Изменение напряжения после выпрямления повлияет на яркость светодиода.
   4. Чтобы каждая цепочка светодиодов, управляемая схемой регулятора напряжения, показывала одинаковую яркость, вам необходимо добавить подходящее сопротивление.

    

   Классификация по структуре цепи

   Блоки питания светодиодов классифицируются по схемотехнической структуре:

   1. Обычный понижающий трансформатор:

   Преимуществом такого источника питания является его небольшой размер, но недостатком является большой вес и очень низкий КПД источника питания, обычно от 45% до 60%. Из-за низкой надежности он, как правило, используется редко.

    

   2. Электронный понижающий трансформатор:

   Недостатками этой структуры источника питания являются низкая эффективность преобразования, узкий диапазон напряжений, как правило, 180~240 В, и большие пульсации помех.

   3. Понижающий конденсатор:

   На этот тип источника питания светодиодов легко влияют колебания напряжения в сети, а эффективность источника питания низкая. Не подходит для использования светодиода при мигании, потому что схема используется для снижения напряжения через конденсатор. Очень большой, легко повредить чип.

    

   4. Снижение сопротивления:

   Такой источник питания имеет низкую энергоэффективность и низкую надежность системы. Поскольку схема понижается резисторами, ей сильно мешают изменения напряжения сети, сделать регулируемый блок питания непросто, а сам понижающий резистор потребляет большую часть энергии.

    

   5. Понижающий импульсный источник питания RCC:

   Преимущества этого типа источника питания для светодиодов заключаются в том, что диапазон регулирования напряжения относительно широк, а эффективность источника питания относительно высока, обычно от 70% до 80%, и он широко используется. Основные недостатки заключаются в том, что частоту коммутации сложно контролировать, коэффициент пульсации напряжения нагрузки велик, а приспособляемость нагрузки к ненормальным условиям плохая.

   6. Импульсный источник питания с ШИМ-управлением:

   В настоящее время источник питания светодиодов, разработанный с режимом управления ШИМ, является идеальным, поскольку выходное напряжение или ток этого импульсного источника питания очень стабильны. Эффективность преобразования энергии чрезвычайно высока, как правило, от 80% до 90%, а выходное напряжение и ток очень стабильны. Особенно подходит для питания светодиодных уличных фонарей. Этот тип источника питания для светодиодов в основном состоит из четырех частей: часть выпрямления и фильтрации на входе, часть выпрямления и фильтрации на выходе, часть управления стабилизацией напряжения PWM и часть преобразования энергии переключения. И такая схема имеет идеальные меры защиты, это высоконадежный источник питания.

   Характеристики источника питания для светодиодов

   В соответствии с правилами электропитания электросети и характеристическими требованиями к источнику питания для управления светодиодами при выборе и проектировании источника питания для управления светодиодами следует учитывать следующие требования к производительности.

   1. Высокая эффективность, светодиод является энергосберегающим продуктом, эффективность привода должна быть высокой. Это особенно важно для конструкции, в которой блок питания установлен в светильнике. Поскольку световая отдача светодиода снижается с повышением температуры светодиода, тепловыделение светодиода очень важно. КПД блока питания высокий, его потребляемая мощность мала, тепловыделение в лампе мало, что снижает нагрев лампы. Это хорошо для задержки светового распада светодиода.
   2. Высокий коэффициент мощности, коэффициент мощности – это требования к нагрузке электросети. В целом для электроприборов мощностью менее 70 Вт не существует обязательного индекса. Хотя коэффициент мощности одного электроприбора небольшой мощности немного ниже, он мало влияет на энергосистему, но когда люди зажигают свет ночью, такая же нагрузка слишком сконцентрирована, что приведет к серьезному загрязнению окружающей среды. Энергосистема. Говорят, что в ближайшем будущем могут появиться определенные индексы требований к коэффициенту мощности 30 Вт ~ 40 Вт источника питания для управления светодиодами.
      3. Существует два режима управления: один источник постоянного напряжения для нескольких источников постоянного тока, и каждый источник постоянного тока подает питание на каждый светодиод отдельно. Таким образом, комбинация является гибкой, выход из строя одного светодиода не влияет на работу других светодиодов, но стоимость будет немного выше. Другой – постоянный источник питания постоянного тока, последовательная или параллельная работа светодиодов. Он имеет преимущество низкой стоимости, но плохой гибкости. Он также должен решить проблему отказа одного светодиода, который не влияет на работу других светодиодов. Эти две формы сосуществуют некоторое время. Многоканальный режим постоянного тока на выходе, с точки зрения стоимости и производительности будет лучше. Возможно, в будущем это станет основным направлением.
      4. Защита от перенапряжения, светодиодная защита от перенапряжения относительно плохая, особенно защита от обратного напряжения. Также важно усилить защиту в этой сфере. Некоторые светодиодные фонари устанавливаются на открытом воздухе, например, светодиодные уличные фонари. Из-за запуска и сброса нагрузки электросети и индуцирования молнии из системы электросети будут проникать все виды скачков напряжения, а некоторые скачки приведут к повреждению светодиода. Следовательно, источник питания для управления светодиодом должен иметь возможность сдерживать скачки напряжения и защищать светодиод от повреждения.
      5. Функция защиты: в дополнение к обычной функции защиты, лучше добавить отрицательную обратную связь по температуре светодиода в выход постоянного тока, чтобы предотвратить слишком высокую температуру светодиода.
      6. Лампы для наружной установки, силовая структура светодиодного привода имеет хорошие пыле- и водонепроницаемые характеристики, а также устойчива к солнечному излучению. Источник питания светодиодного привода также имеет длительный срок службы, который может достигать более 50000 часов, что может полностью гарантировать работу светодиодного источника света, а также он соответствует требованиям правил безопасности и электромагнитной совместимости.

      Проиллюстрируем его характеристики принципом работы определенного блока питания привода. Схема драйвера светодиода использует 2 специализированные схемы ИС, в которые добавлен интегрированный модуль интеллектуального переключателя питания, который имеет схему управления ШИМ и силовую трубку с полевым эффектом VDMOS 0,7 А / 730 В. Модель IC2 — TSM1101, внутри микросхемы 2,5 В.

      Опорное напряжение и два компаратора, состоящие из операционных усилителей, используются для получения сигнала рабочего тока светодиода от R6 и ввода его в компаратор CC в IC2. После сравнения и усиления он возвращается на предыдущий этап. Получите сигнал рабочего напряжения светодиода от делителя напряжения R4 и R5 и введите его в компаратор CV в IC2.

      После сравнения и усиления он также возвращается на предыдущий этап. Сигналы обратной связи двух компараторов проходят через оптопару (модель SFH610A). ) Подключен к полюсу управления IC1.

      IC1 генерирует высокочастотные сигналы, чтобы его лампа VDMOS постоянно работала между включением и выключением. При изменении напряжения источника питания изменяется напряжение на N3, а при изменении тока и напряжения светодиода все эти сигналы возвращаются обратно на IC1. Полюс управления изменяет рабочий цикл (или ширину импульса) высокочастотного сигнала, генерируемого IC1. , и изменяет соотношение времени включения / выключения своей собственной силовой трубки с полевым эффектом VDMOS, чтобы достичь выходного напряжения и тока с помощью N2. Для достижения цели постоянного выхода.

      Трансформатор N1 — первичная обмотка, N2 — вторичная силовая выходная обмотка, N3 — обмотка смещения (рабочая) IC1, а N4 — обмотка смещения (рабочая) IC2. Из анализа схемы видно, что N2 подключен к изолированной обмотке выхода напряжения безопасности (28 В), N4 и N2 напрямую подключены к выходной цепи. В целях обеспечения требований стандартов безопасности выходная цепь и цепь, непосредственно подключенная к электросети, должны быть полностью изолированы, поэтому сигнал обратной связи в цепи проходит через высоковольтный фотоэлемент. Ответвитель подается обратно на предыдущий каскад. , а структура между N2 и N4 и NI и N3 в трансформаторе должна соответствовать требованиям безопасного изолирующего трансформатора.

      Подводя итог, можно увидеть, что светодиоды должны иметь компоненты, стабилизирующие постоянный ток и напряжение при работе, но такие компоненты должны иметь характеристики деления высокого напряжения, но низкое энергопотребление, иначе они будут иметь более высокий КПД. Из-за большого энергопотребления схемы управления эффективность всей системы значительно снижается из-за светодиода, что противоречит цели энергосбережения и высокой эффективности.

      Следовательно, резисторы или схемы последовательного регулятора напряжения не должны использоваться в качестве основной схемы ограничения тока драйвера светодиода, а должны использоваться схемы с высоким КПД, такие как конденсаторы, катушки индуктивности или активные схемы переключения, чтобы обеспечить высокий КПД. светодиодной системы.

      Использование последовательной интегрированной схемы постоянной выходной мощности может поддерживать постоянную светоотдачу светодиода в широком диапазоне источников питания, но в результате эффективность общих схем ИС снизится. Использование схемы активного переключателя может обеспечить достижение постоянной выходной мощности при резких изменениях напряжения источника питания с более высокой эффективностью преобразования.

      На современном этапе световая отдача светодиодов далека от того, чтобы заменить трехосновные люминесцентные лампы, но с их уникальными преимуществами они могут эффективно работать в безопасных и особых условиях напряжения (плавательные бассейны, подводные светильники в лягушатниках, шахтерские шахты). лампы).

      Кроме того, он также имеет уникальные преимущества в прямом использовании экологически чистой электроэнергии (солнечной, ветровой и т. д.), а также в качестве аварийного освещения. В частности, с точки зрения диммирования светодиоды могут не только обеспечивать затемнение от 0 до 100%, но и обеспечивать сохранение высокой светоотдачи на протяжении всего процесса диммирования без ущерба для срока службы светодиода, что сложно для газоразрядных ламп.