1、1,LED驱动电源 2015版,2,LED的基本特性,LED有一个门限电压,只有加在LED两端的电压高于这个门限电压时,LED才会导通。普通硅二极管的导通门限为0.50.7V,而LED的门限电压通常为1.54V。 LED具有非线性的伏一安特性曲线,通过LED的电流与加在它两端的电压不成正比关系。 LED的光通量输出随流过LED电流的增大而增加,但不成正比。当光通量增加到一定程度后,其随电流增加而增加的量很少,呈明显变缓之趋势。 LED是一种对温度比较敏感的器件,当其结温升高时,光输出将减少,正向电压也会降低。,3,LED的基本工作条件,图是典型的LED伏安特性曲线,从该伏安特性曲线的象限可以看
2、出,从坐标原点到接近VF(0)段,LED两个极之间尽管存在一个正向电压,但几乎没有电流流过LED,所以LED也不可能发光,只有当外加正向电压VF(0)时,LED才有明显的导通电流并随之发光。所以驱动电源的开路电压一定要大于负载的最大电压。,4,LED的基本工作条件,LED有最大允许正向直流电流值,超过此值可损坏二极管。 当驱动并联的LED或LED串时,LED驱动器要求恒流而不是恒压供电。 注:下图给出了随机抽取的6只白光LED的正向电流IF随正向电压TIE变化的关系曲线。用3.4V驱动,正向电流范围为1044mA,这就使得各只LED的亮度和色度存在较大的差异。所以LED需要采用直流电流或单向脉
3、冲电流驱动而不是恒压供电。,LED驱动电源,电源可靠性,电磁兼容,电性能,安全性能,1.关键元器件波形 2.元器件温升 3.变压器设计 4.开关试验 5.加速寿命 6.低温启动 7.高低温冲击试验 8.输入干扰试验,传导,辐射,电磁兼容,1.输入/输出电参数 2.输出启动电流 3.关机输出电压波形 4.输出电流纹波 5.开路电压 6.空载功率,1.耐压测试 2.雷击测试 3.浪涌电流 4.机械结构,6,LED驱动电源可靠性,LED光源做为一种新型的半导体发光元器件具有节能,高可靠性,长寿命,环保等优点。LED光源的平均寿命可达到10万小时,制约LED灯具使用寿命的关键除了和LED 自身有一定关
4、系外,主要决定于驱动电源的可靠性。 在平时的产品设计过程中,为了确保产品的可靠性需要做一系列的试验和考核,如: 1.元器件可靠性: 1)关键元器件波形: 需要测量电路中半导体,电解等元器件,在驱动器正常和异常状态下的电压,电流波形确保所有的元器件满足ACT元器件使用规范。若不能完全满足ACT元器件降额使用标准,需在评审中提出讨论。,7,LED驱动电源可靠性,2)元器件温升 确保驱动电源在Ta工作温度范围内,所有的元器件温度都在ACT元器件使用规范的范围之内正常工作,同时需要测量在高温极限环境下元器件的温度及保护状态,明确高温情况下元器件的失效模式及后果。 3)变压器设计 调整变压器的匝比及感量
5、参数,使得电路中元器件选择最优化。根据不同的电路结构,控制最大磁通密度,防止变压器饱和。同时注意变压器工艺的设计,在设计阶段优化产品的一致性。,8,LED驱动电源可靠性,2.驱动电源的可靠性试验: 1)寿命试验: 加速寿命试验: 80,80%湿度的环境,以输入电压15%条件下,工作1000小时。 2)开关试验:在常温额定输入电压下,30S开,30S关,开关25000次。 快速开关:在TCase温度时,1秒开1秒关,30个循环,打5遍,每遍之间停止25S。 潮湿开关:温度30,湿度95%,在输入电压10%的条件下,开关48H。 过电压开关:在常温在输入电压20%的条件下, 1秒开1秒关,300个
6、循环。 3)低温启动试验: 确保在Ta的下限低温工作时,电源可以正常工作。 4)高低温冲击试验: 1H -10,1H 75为一个周期,进行5个周期共10H。 5)输入干扰试验: 在额定电压的20%范围内,输入端和输出端任选一根导线经过50次锉刀试验。,9,LED驱动电源电性能,1.输入/输出电参数 在自动测试仪可以完成电参数测试,通过测量全范围输入电压内输出高低载的电参数,可以看出电源的线性调整率和负载调整率。同时需要测试电源在输入电压从额定电压的-20%瞬间跳变到额定电压的+20%的输入输出参数,确保电源在输入电压允许范围内突变时,电源不进入异常状态。 2.输出启动电流 基于LED的基本工作
7、条件:LED有最大允许正向直流电流值,超过此值可损坏二极管。故在电源启动时不可以产生过大(超过20%)的电流过冲。,10,LED驱动电源电性能,3.关机输出电压波形 通过此测试可以考核LED关断时是否有回闪现象。在有些客户会对LED的关断时间有要求时,还需要调整LED的关断时间。 4.输出电流纹波 同一个电源接不同种类的LED(RD值不同)时会产生不同的电流纹波。为了统一测试,ACT根据输出电流的不同,对于RD值有统一的规定:,11,LED驱动电源电性能,5.空载输出功率 6.空载输出电压 产品Label上需要填写Vmax,需要注意的是在欧标中Vmax为输出电压最大值的有效值,而美标中Vmax为输出电压最大值的PK值。,谢谢!谢!,