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LED照明效能提升方法

2022-02-21 11:22分类:电子元器件 阅读:

 

  LED可在5奈秒的時间内造成光,而白热电灯泡的反应速度则是200ms,因而汽车产业已经将LED应用于煞车灯上。文中将对于LED特点及其推动LED的折冲情况开展详细介绍,深入分析合适LED驱动及变光的各种各样转换式开关电源拓扑结构,并详细描述有关优势。

  平稳电流量推动LED保持固定不动色度

  LED驱动仍面对众多挑戰,要保持固定不动的色度,必须 以平稳电流量推动LED,且不遭受键入电流的危害,相比于白热电灯泡单纯性接好充电电池做为开关电源的考验更高。

  LED具备正向V-I特点,与二极管情况相近。白光LED的打开阀值约为3.5安培,在这里阀值下,根据LED的电总流量很少。超出此阀值以后,电流量会以系数方法提高,导致正向工作电压增长,LED因此变成 具备串联电阻的工作电压来源于实体模型。但是需要留意,此实体模型仅在直流电流单一实际操作的情形下合理,假如LED中的直流电流更改,则实体模型中的阻值也需要更改,以呈现新的实际操作电流量。在很多正向电流量的情形下,LED中常耗费的电力工程会提高设备溫度,更改正向损耗与动态性特性阻抗,决策LED特性阻抗时,尽量考虑到自然环境的关注度。

  假如LED是由降血压稳压电源推动,除开直流电流以外,LED经常传输电感器的沟通交流链波电流量,依据所挑选的輸出过滤器分配情况而定。这会提升LED中交流电的RMS抗压强度,也会提高其效率的耗费,并使节点溫度上升,对LED的使用寿命有重要危害。假如在灯光效果輸出上开设70%的限定做为LED的使用年限,便可提升LED的使用寿命,由74℃的15,000钟头,增加到63℃的40,000钟头。LED中输出功率外流的认定方式,是将LED电阻器乘以RMS电流量的平方米,再加上由均值电流量乘上正向损耗的标值。因为节点溫度是由平均功率所决策,即便 发生大批量的链波电流量,对输出功率损耗的危害也不大。举例来说,在降血压稳压电源之中,相当于直流电輸出电流量的峰间链波电流量(Ipk-pk=Iout),总输出功率耗损将提升不上10%。如果是超过此水平非常多的状况,则需要减少供货的沟通交流链波电流量,以保持节点溫度及实际操作使用寿命。在这里有一个好用的基本准则,便是节点溫度减少10℃,半导体材料的使用寿命便会提升二倍。事实上大多数的设计方案,由于电感器限定的关联,趋向应用低上很多的链波电流量。此外,LED中的顶值电流量,不可超出生产商特定的最高安全性实际操作额定电流。

  LED运用于各种行业需多种多样开关电源拓扑结构适用

  表1的信息内容能够作挑选LED驱动器最好转换拓扑结构的参照。除开这种拓扑结构以外,还可以采用简易的电流量限定电阻器或者线形稳压电源,但是这种方式一般会损耗太多输出功率。键入电流电压范畴、推动的LED数量、LED电流量、防护、干扰信号(EMI)限定及其效率,全是有关的制定主要参数。绝大多数的LED驱动电源电路可分成下面几类拓扑结构类型:降血压、变压、降血压变压、SEPIC及其返驰。

  图1表明三个基本上开关电源拓扑结构的事例,第一张图所表明的降血压稳压电源,可应用于输出电压始终低于键入电流的情况。图1中,降血压稳压电源更改金属材料空气氧化半导体材料场效晶体三极管(MOSFET)的通断時间,以操纵进到LED的电流量。可翻过电阻器精确测量工作电压以开展电流量探测;电阻器与LED为串连情况。推动MOSFET是本方式在设计方案上的重要挑戰,假如从成本费及效率的见解看来,提议应用需要浮接闸极推动的N无线信道FET。N无线信道FET需要应用推动变电器或者波动光耦电路,二者都可以保持工作电压高过键入工作电压。

  

简易降压及升压拓扑

  图1 供货LED电力工程的简单降血压及变压拓扑结构

  图1也表明取代的降血压稳压电源(Buck #2)。在这里电源电路中,MOSFET的推动与接地装置相关,大幅度减少了光耦电路的要求。本电源电路探测LED电流量的办法为监管FET电流量,或者与LED串连的电流量探测电阻器。假如选用后面一种,则需要应用位准挪动电源电路,将此信息内容送至接地装置开关电源,并将简易的设计方案复杂。一样表明于图1中的变压转化器,则是在输出电压始终超过键入时应用。这类拓扑结构设计方案非常容易,由于MOSFET的推动与接地装置相关,而电流量探测电阻器也是归属于接地装置引用类型。此线路的缺陷是在短路故障时,没法限定根据电感器的电流量,能够应用熔断丝或电源电路隔离开关,做为常见故障保护设备。除此之外,也有一些较比较复杂的拓扑结构可给予这类维护。

  

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