首页>>科技 >>内容

led灯怎么选择驱动器,如何为LED灯选择合适的驱动IC

发布时间:2023-09-03 10:14:33编辑:温柔的背包来源:

led灯怎么选择驱动器,如何为LED灯选择合适的驱动IC

很多朋友对led灯怎么选择驱动器,如何为LED灯选择合适的驱动IC不是很了解,每日小编刚好整理了这方面的知识,今天就来带大家一探究竟。

驱动IC的规格是决定LED灯泡光输出性能的重要关键。如果LED灯泡受到过大的电压或电流,会严重影响其发光性能,甚至导致损坏。因此,LED驱动器IC应配备精确的升压和降压电压和电流密度控制功能,以维持LED灯泡的稳定发光性能。

第一个消息来自知名的LED照明和半导体产品制造商CREE。他们推出了一系列颠覆传统的LED灯泡,并相信这一系列的零售价格将提高其客户的产品接受度。该公司声称,新的Cree灯泡系列的设计寿命为25000小时,零售价格为12.97美元。它可以用来取代60瓦(W)的白炽灯泡,其耗电量比传统的白炽灯泡低84%。

此外,对消费者来说更重要的是,科锐还声称,如果将家中最常用的5种白炽灯泡换成科锐的LED灯泡,消费者每年最多可节省61美元(折合新台币1780元)。

而且科锐还进一步拓展了营销渠道,将家得宝作为此类LED灯泡的独家供应渠道,可以保证普通大众在家附近就能买到这些LED灯泡,获得充足的货源。

第二条新闻是著名的旧金山海湾大桥的悬索滑车。在过去的18个月里,照明设计公司已经从桥塔顶部和悬索向桥面悬挂了25000盏LED灯。该项目由一家名为BayLights的公司推动,该公司创造了一种千变万化的算法,让led照明充满活力。该公司单独控制每盏灯,因此它产生的照明模式在两年的项目期内将是独特的。

照明系统由飞利浦的子公司Color Kinetics开发,其设计功耗比传统(非LED)解决方案降低了85%。飞利浦Color Kinetics在本项目中提供的专用LED为eWFlexSLX产品,相关色温为4,200K。

以上两个事件展示了LED照明输出(以每瓦流明(lm/W)衡量)领域的技术进步,以及LED灯泡长安装寿命带来的年节电效果所带来的商业化。LED灯泡具有多种优势,逐渐取代CFL/白炽灯泡。

毫无疑问,LED技术在过去10年取得了长足的进步,亮度更高,效率更好,使用时间更长,成本更低,这都是因为散热、封装、工艺的进步。与白炽灯泡不同,led没有灯丝,不会烧坏,发出冷光。

大功率高亮度(HB)LED的输出光已经超过了100lm/W的关键里程碑,一些厂商已经宣布在实验室中可以产生230lm/W以上的输出光。另一个优点是led寿命长。白色LED灯泡的使用寿命至少为50,000小时。但是白炽灯的使用寿命在1000小时左右。2000小时。

LED照明市场快速增长的主要原因是LED照明的耗电量比传统照明大大降低。与白炽灯照明相比,LED照明可以用不到20%的耗电量提供相同的亮度(以流明表示)。如表1所示,LED照明有很多优点,但也有一些缺点。LED照明的优势包括使用寿命比白炽灯长几个级别,换灯泡的成本大大降低。

LED灯泡可以使用老式的交流三极管(triac)调光器进行调光,这也是LED灯泡的一大优势,尤其是在替代灯泡的应用上。

大功率驱动芯片可以提高电压/电流型LED照明系统的可靠性。不仅如此,LED灯可以立即点亮,不像CFL需要预热时间,但LED灯对电源周期不敏感,这也与CFL不同。最重要的是,LED照明设备不含任何有害物质,因此不需要处理或处置这些有害物质,而节能荧光灯使用有害的汞气体工作。最后,LED灯泡可以实现非常小的封装,而其他灯泡则不能。

以上种种因素使得LED灯泡在许多商业应用中具有优势,如工厂的天花板照明,桥梁和建筑的室外建筑照明,体育场馆和其他大型活动场所的照明应用。选择合适的驱动器可以降低损坏车辆的风险。

LED是一个等效的电子二极管。严格来说是电流驱动的元素。如果用适当的电流驱动LED,可以获得一定的发光效率(lm/W)。如果电源电流太小,LED灯泡就不能提供全光输出。这对于单个LED灯泡来说似乎不是什么大问题,但是如果同时串联多个LED灯泡,在没有均匀电流支持的情况下,输出光会有明显的变化。

当然,LED灯泡要克服固有的直接压降,这与LED的类型和终端设备的配置有关。对于白光LED,直接压降约为3.5伏(V),但高温时会更大。结果表明,LED的直接压降与输入电源有关。

在不同的LED链配置下,例如串联(LED直流压降累积)、并联(LED电流累积)、或多个并联链串联(LED直流电压和电流累积),LED直流电压需要多个转换架构,但这会使整个电路更加复杂。

以上简单介绍了LED灯泡正常工作需要什么条件。那么,如果有不利于他们工作的因素或者驱动IC的电流会发生什么?

答案是,会对LED灯输出亮度产生不利影响,甚至导致严重的后果。这些事件包括过压(在开路LED事件时会出现)以及过电流事件(在短路或者重新插拔LED链时会出现)。当然,较差的散热环境也会对LED灯使用寿命产生不利影响,因此,良好的散热设计也非常关键。

这就显示了哪些因素会损害LED,甚至导致LED及其驱动电路失效。在这些知识基础上,照明系统设计人员应审慎考量LED灯泡设计技术,特别是LED驱动电路的元件选择标准等,从而保护LED不受损害。以下详述各大关键因素。

为LED提供稳定电流

LED驱动IC非常关键,因为该元件要面对各种各样的输入电源,随着应用领域的不同,LED驱动IC设计也各不相同,以把输入电源转化成所需要的电压和电流,实现最佳的LED性能。过压或过流都会对LED使用寿命或光输出造成不利影响,因此,电压和电流越稳定,系统就越可靠。所以,5%范围内的稳压和稳流有利于延长LED使用寿命,减少使用故障。

LED驱动电路须应对异常瞬变电压

为保护LED不受过压的影响,首先须要求LED驱动IC能够处理比正常工作时更大的瞬变电压。汽车应用环境是一个很好的实例,其负载突降时会达到42伏特,甚至更高。

保护LED不受过热影响

LED照明装置一般较小,没有空间设置散热片,甚至没有风扇进行空气对流散热,因此,须要通过传导来处理大部分散热需求。业界在设计构思阶段就须要考虑良好的散热功能,在此,使用转换效率非常高的LED驱动IC也会有很大的帮助。驱动IC转换效率愈高,转换的能量损失就愈小,产生的热量也就愈少,因此,效率90%以上的LED驱动IC将有助于实现良好的散热设计。

有助于散热的另一个方法,是在LED中采用晶片内温度感测器,如果由系统控制器来监视此温度讯号,那么,控制器便可对系统总电流进行节流,从而减少热量的产生。当然,这样的代价是降低光输出,但这会比整个系统失效好得多。故障状态消失后,便可恢复正常工作。

最后,LED所采用的这些散热方法也可以扩展应用到LED驱动IC,在整个系统层级采用这些方法也是个不错的主意。

以下以业界高功率LED驱动IC(图1)为例,其具有相当精密的降压升压LED控制器,无论输入电压高于、低于还是等于输出电压,驱动IC都能实现固定输出电压。另外,与复杂低效的单端初级电感转换器(Single-endedPrimaryInductorConverter,SEPIC)不同的是,此四路开关同步单电感架构不仅简化了转换器设计,而且还提高工作效率,从而降低热耗。

图1使用高转换效率LED驱动器的100瓦LED驱动电路,峰值效率高达98.5%

从图1的100瓦照明驱动IC原理图可以看出,在整个输入电压范围内,输出电压/电流达到33.3伏特/3安培(A)时的转换效率高达96%。

该LED驱动IC的关键特性包括高达60伏特的宽广输入和输出工作电压范围。为能够在灯链上实现最佳和均匀的LED输出光,该颗驱动IC还在线路、负载和温度变化时,提供非常严格的2%输出电压精度,以及6%的LED电流精度和6%输入电流精度。

为方便使用,LED驱动IC使用者可采用脉冲宽度调变(PWM)或类比调光,而四路开关升降压架构不仅实现模式之间的无缝转换,而且,在所有的模式中带给LED的杂讯都非常低,包括VOUT接近于VIN的直通模式,这是很难做到的,尤其在这模式期间会出现负载瞬变事件。另外,为提高系统性能和可靠性,更提供输入和输出电流调节功能。

此元件将应用于周围温度变化较大的环境中,因此,高阶LED驱动IC更提供-40?+150之间的工作接面温度范围。

LED效率与其商业价格优势相结合,使其提供超越许多照明应用的特性。本文一开始时提出的两个例子,只是目前世界大量实际应用的一小部分,现在LED照明时代已经来临。责任编辑;zl

以上知识分享希望能够帮助到大家!