驱动电源(常用led驱动电源详解)
一、常用LED驱动电源
LED电源种类繁多,各类电源的质量和价格差异很大,这也是影响产品质量和价格的重要因素之一。LED驱动电源通常可以分为三类,一是开关恒流源,二是线性IC电源,三是阻容降压电源。
开关恒流源
用变压器把高压变成低压,经过整流滤波输出稳定的低压DC。开关恒流源分为隔离电源和非隔离电源。隔离就是输出电压高低压隔离,安全性很高,所以对外壳的绝缘要求不高。非隔离安全性稍差,但成本相对较低。传统节能灯采用非隔离电源和绝缘塑料外壳保护。
开关电源安全性相对较高(一般输出电压较低),性能稳定,但缺点是电路复杂,价格较高。开关电源技术成熟,性能稳定,是目前LED照明的主流电源。
线性集成电路电源
一个或多个集成电路用于分配电压。电子元件种类少,功率因数和功率效率非常高,不需要电解电容,寿命长,成本低。缺点是输出的高压是非隔离的,频闪的,需要外壳隔离,防触电。
市面上号称无(无)电解电容,寿命长,都是用线性ic电源。IC驱动电源具有高可靠性、高效率和低成本的优点,是未来理想的LED驱动电源。
阻容降压电源
使用电容器通过其充电和放电提供驱动电流。电路简单,成本低,但性能差,稳定性差。当电网电压波动时,非常容易烧坏LED。同时输出的高压不是隔离的,需要绝缘保护壳。功率因数低,寿命短,一般只适用于经济型小功率产品(5W以内)。
大功率产品输出电流大,电容不能提供大电流,否则容易烧坏。另外,国家对大功率灯的功率因数有要求,即7W以上的功率因数大于0.7,而阻容降压电源还远远达不到(一般在0.2-0.3之间),所以阻容降压电源不适合大功率产品。市场上几乎所有要求不高的低端产品都使用阻容降压电源,一些大功率低成本的低端产品也使用阻容降压电源。
二、LED开关电源与驱动电源的区别
综上所述,LED驱动器也是开关电源的一种,但是它有几个特殊性,也是这类开关电源的共性,所以习惯上将其归为LED驱动器。
这些特殊性是:
它的电压输出是3.2的倍数,也就是说电压输出的形式有3.2V,6.4V,9.6V,12.8V,但最大一般不超过25.6V因为超过这个数后,LED开启时,有可能最后开启的LED会因为产品一致性差而瞬间烧毁。而且这个电压不是恒定的,而是随着负载的变化而变化,从而达到恒流的目的。
它的输出电流是恒定的,理想电路是无论LED的特性曲线如何变化,驱动电源的电流保持不变。但是由于元器件的精度,还是会有很小的变化,这个变化也是判断驱动电路是否优秀的重要参数。LED导通与电压的函数是非线性的“三段式”关系,所以保持恒定电流非常重要。
它的启动是软启动。由于LED的一致性很差,而且开启时内部PN结的活性瞬间变化,所以LED的驱动一般都设计成软启动来避免这种缺陷。
它的电路要求是最简单的,因为大部分时候要求电路安装在一个小空的房间里,以配合led照明的方便性,所以电路要尽量简单,这样也可以节省成本,降低能耗。
一般不需要隔离,因为很多产品的结构和普通照明灯一样,安全性可以和照明灯差不多。不过这个第一项是“可选项”,理解的时候不要误解,因为有些驱动还是需要隔离的,而且这个特性只适用于我们目前流行的电路,不一定适合未来电路发展的需要。
综上所述,可以认为软启动、恒流、阶跃电压、电路简单是其特点。
还有一点:
很多人片面强调电流恒定,却对电压保持沉默,这是错误的。因为恒流的概念和电压无关,比如一个电源,如果只是30V输出的恒流,那么当你打开电路的时候,它的电压就是30V;这时候如果接LED,直接用PN结工作的元件会在最精确的电路反应过来之前烧坏。
因为任何电路都需要反应时间,而且电路中的工作器件都是半导体。PN结只有在电源给出采样信号后才能反应,而LED的PN结直接开始工作,所以它的“反应”比电路中“很多PN结配合”来得更快,会提前烧坏!当然也有特殊场合使用这种驱动,但是这种LED驱动不允许输出开路。准确的说是“输出打开后不允许接LED”。
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