LED凈化燈驅動(dòng)電路的主要功能

　　LED凈化燈驅動(dòng)電路應確保LED的恒流工作特性，尤其在電源供電電壓發(fā)生變化時(shí)，仍能保持LED工作電流的穩定。實(shí)現：

　　1.確保LED凈化燈負載工作電流穩定;

　　2.避免LED凈化燈驅動(dòng)電流超出最大額定值，影響LED負載的工作可靠性;

　　3.獲得要求的流明輸出，并保證各LED發(fā)光亮度和發(fā)光色度的一致性。

　　同時(shí)，LED驅動(dòng)電路應保持較低的功耗，這樣才能使LED照明系統的工作效率保持在較高水平。

　　尤其在調光方面，LED凈化燈 不僅可實(shí)現0~100%的調光，而且還可以保證在整個(gè)調光過(guò)程中有較高的發(fā)光效率，并不損害LED 的工作壽命，而氣體放電燈則很難做到這一點(diǎn)。

　　LED凈化燈具中有關(guān)部件損壞比例如圖1所示，其中，LEDs的損壞率為10%，控制電路為7%，LED凈化燈燈具的安裝為31%，LED驅動(dòng)器為52%?？梢?jiàn)在LED凈化燈燈具中LEDs的損壞率并不高，LED驅動(dòng)電路失效率相對較高為52%，LED燈具失效90%并非來(lái)自L(fǎng)ED(數據來(lái)源：Appalachian Lighting Systems)。該數據的統計條件是在5400件LED燈具中失效燈具為29具(失效率為：0.54%)的實(shí)驗條件下進(jìn)行的。

　　LED驅動(dòng)與有關(guān)技術(shù)要求

　　對LED 驅動(dòng)電路主要技術(shù)指標有：最大輸出功率，允許工作溫度范圍，瞬態(tài)開(kāi)/關(guān)工作特性，功率因數不低于0.9，輸入和輸出電壓變化范圍，允許的最大輸入電壓和電流，驅動(dòng)電源的總諧波失真(THD)等。

　　對更高級的LED驅動(dòng)器應具有可以監測和報告LED照明系統所有工作狀態(tài)參數和智能控制功能，例如可以實(shí)現對LED的VF值無(wú)需分級、對由于LED驅動(dòng)器和LED燈具之間的線(xiàn)路電壓降進(jìn)行自動(dòng)檢測和補償、光學(xué)反饋、自動(dòng)進(jìn)行白光LED的相關(guān)色溫(CCT)控制、多色LED相關(guān)色溫(CCT)控制等控制功能。

　　影響LED照明產(chǎn)品工作可靠性的主要因素

　　在LED驅動(dòng)電路的使用過(guò)程中應注意LED驅動(dòng)電路的應用場(chǎng)合，例如注意LED驅動(dòng)電路的用途、安裝方式、環(huán)境噪聲干擾、正確使用LED驅動(dòng)電路和有關(guān)技術(shù)支持會(huì )對提高LED凈化燈驅動(dòng)電源工作可靠性有幫助。

　　在使用LED驅動(dòng)電路時(shí)還需注意LED驅動(dòng)電路的輸入電壓適應范圍、輸出電壓和輸出電流變化范圍，合理對LED及其驅動(dòng)電路進(jìn)行熱管理，LED驅動(dòng)電路應選用合適型號的電解電容器。

　　對LED驅動(dòng)電路的機械部件注意安裝機械應力、抗震動(dòng)性和防潮濕、防水等問(wèn)題。注意有關(guān)光學(xué)部件和LED部件的光輸出、發(fā)光顏色、發(fā)光角等技術(shù)參數對使用環(huán)境的影響，注意LED驅動(dòng)電路的抗UV/抗化學(xué)腐蝕性和正確使用LED驅動(dòng)電路等問(wèn)題。

　　目前LED驅動(dòng)電路存在的一些主要問(wèn)題如下：

　　1.質(zhì)量一般的LED驅動(dòng)電路不采用閉環(huán)反饋控制技術(shù);

　　2.很少LED驅動(dòng)技術(shù)的研發(fā)是基于復雜知識產(chǎn)權的要求;

　　3.目前只有很少的LED驅動(dòng)技術(shù)是采用RDM(遠程部署管理)技術(shù)來(lái)實(shí)現對LED燈具工作狀態(tài)的遙控監測。

　　LED驅動(dòng)電路對LED照明系統的影響主要有直接影響和間接影響兩類(lèi)。

　　直接影響主要體現在LED驅動(dòng)電源的造價(jià)、驅動(dòng)電源的工作效率、抗EMI工作特性、工作可靠性、LED工作電流的調節特性、功率因數(PF)、驅動(dòng)電源的保護工作特性(如過(guò)電壓、過(guò)電流、過(guò)溫度等)和LED的工作紋波電流等方面。

　　間接影響主要體現在LED照明系統的工作效率、工作可靠性、熱管理特性、工作安全性(例如輸出隔離或不隔離)和系統造價(jià)等方面。

　　LED驅動(dòng)電路常見(jiàn)干擾

　　LED驅動(dòng)電路常見(jiàn)的干擾有電壓下陷、電壓上突、欠電壓、過(guò)電壓、振蕩波的瞬態(tài)干擾、照明設備的瞬態(tài)干擾、輸入浪涌電流或浪涌電壓干擾、共模噪聲、差模噪聲、電壓不平衡、電壓失真等，這些干擾均會(huì )對LED照明驅動(dòng)電路的正常工作造成影響，嚴重時(shí)有可能損壞LED照明驅動(dòng)電路，所以在設計LED驅動(dòng)電路時(shí)需考慮驅動(dòng)電路的抗干擾工作性能，確保驅動(dòng)電路可靠工作。

　　LED恒壓和恒流驅動(dòng)電源工作原理

　　LED線(xiàn)性恒流(CC)驅動(dòng)電源具有電路簡(jiǎn)單、使用元器件數量少和EMI小的特點(diǎn)。

　　LED采用串聯(lián)工作方式可以確保通過(guò)每只LED的工作電流一致，而LED恒壓(CV)驅動(dòng)LED并聯(lián)使用時(shí)則不能確保通過(guò)每只LED的工作電流一致。

　　線(xiàn)性L(fǎng)ED驅動(dòng)電路的功耗可以用公式(VIN–n×VF)×IF表示，公式中n表示LED負載串中的LED數，在LED負載電流等于或大于350mA的應用場(chǎng)合，線(xiàn)性L(fǎng)ED驅動(dòng)電路中的功率管需用散熱片，加大了LED驅動(dòng)電路的成本和體積。

　　(1)LED恒壓驅動(dòng)電源工作原理

　　LED負載恒壓驅動(dòng)電源工作原理圖如圖2所示，通過(guò)調節輸出取樣電阻RFB1和RFB2的取值，可以調節輸出電壓數值。由于LED的發(fā)光色溫、輸出流明數和LED的正向工作電流有關(guān)，為穩定LED光輸出，實(shí)用中不宜采用恒壓LED驅動(dòng)工作方式。

　　(2)LED恒流驅動(dòng)電源工作原理

　　LED恒流驅動(dòng)電源工作原理圖如圖3所示，穩定的LED負載工作電流對穩定LED的發(fā)光色溫和輸出流明數有利。所以，實(shí)用中LED負載采用恒流驅動(dòng)較為有利。在圖3中，調節電流取樣電阻RFB的參數就可以實(shí)現LED負載驅動(dòng)工作電流的調節。

　　如果驅動(dòng)電源的輸入供電電壓總是大于輸出電壓，則可以采用工作效率更高的降壓變換器或Buck變換器來(lái)為L(cháng)ED負載提供恒流供電。Buck變換器具有工作效率高和所需散熱片小的優(yōu)點(diǎn)，但是電路結構更為復雜，并且工作噪聲較線(xiàn)性驅動(dòng)電路的工作噪聲大?，F在Buck變換器的開(kāi)關(guān)工作頻率可以做得高于1 MHz或更高，這樣Buck變換器的外圍元器件體積小，并且，Buck變換器的體積較線(xiàn)性驅動(dòng)電源體積要小許多。

　　實(shí)用中，如果LED負載驅動(dòng)電源輸入直流電壓低于LED負載串的工作電壓，可以采用輸出升壓(Boost)電路來(lái)為L(cháng)ED負載供電。電感型輸出升壓(Boost)變換器很適用于輸出電流大于350mA的恒流LED驅動(dòng)應用場(chǎng)合，這時(shí)輸出電壓隨LED負載串的電流變化而變化。

　　如果LED負載驅動(dòng)電源的直流輸入供電電壓變化范圍在LED負載串工作電壓的變化范圍內上下浮動(dòng)變化，這時(shí)可以采用Buck-boost，SEPIC，C’uk或反激變換(Flyback)電路來(lái)驅動(dòng)LED負載。

　　常用LED凈化燈驅動(dòng)電路拓撲與特點(diǎn)如表1所示，公式中D表示開(kāi)關(guān)變換脈沖占空比。

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