1、led电源驱动,Solid Semi Tech Confidential / Internal only,主要内容,Solid Semi Tech Confidential / Internal only,led驱动电源简介电源-滤波电路电源-整流电路电源- 控制电路PWM调光存在问题,3,Copyright by Solid Semi Tech,LED驱动电源介绍功能/组成,日期:2012-07-29,LED驱动的主要功能: LED的非线性特点,即其工作稳定性、色温值、正向电压及单个芯片间正向电压的差异,会随电流和温度的变化而变化。所以LED驱动电源需具有无视输入电压、LED芯片正向电压、外
2、界环境等因素的变化,始终保证流过LED的电流恒定的特性。LED驱动的组成: LED电源核心元件包括开关控制器、电感器、开关元器件(MOSfet)、反馈电阻、输入滤波器件、输出滤波器件等等。根据不同场合要求、还要有输入过压保护电路、输入欠压保护电路,LED开路保护、过流保护等电路。,led驱动电源介绍组成部分,4,led驱动电源分为几大模块: 1. 滤波模块 2. 整流模块 3. 控制模块,5,滤波电路,为什么要滤波?,电路中有一些无用的频率成分、电磁干扰、整流后的脉动需要滤波处理。,6,滤波电路,如何滤波?,1、任何信号可以分解成不同频率的信号叠加,傅里叶变换公式:,7,滤波电路,2、有不同电
3、路对不同频率的信号进行处理,按功能分,滤波器可以分为:,3、带阻滤波器.,4、带通滤波器;,2、高通滤波器;,1、低通滤波器;,8,整流电路,整流电路的作用?,把交流电变换成近似直流电的电路,9,整流电路,整流滤波电路,控制电路-PWM调光,10,led怎么调光?,调光方式:1、模拟调光2、数字调光:,(1)脉宽调制方式(2)频率调制方式(3)位角调制方式,led通过调节电流的大小调节光强,PWM调光,通过开关的关断来控制发光时间,进而控制光强,电路图,电路图,14,连接方式,设计简单、发光稳定但可能造成坏一个轮胎而整个车子报废的悲剧,驱动电压低、设计简单发光不稳定且容易导致过流烧坏灯珠,总体
4、效果较好、可靠性高电路复杂,并联的单个LED或LED串需解决均流问题,驱动原理,15,Led如何驱动?,LED不能象传统光源那样直接使用供电电源,需要驱动电路将供电电源变换为直流电流才能工作。,led等效电路,led伏安特性曲线,led驱动电源种类,16,led电源驱动种类及组成部分:,由工频变压器、整流滤波电路、恒压电路组成,低频驱动,高频驱动,由高频变压器、整流滤波电路、控制电路组成,17,Copyright by Solid Semi Tech,日期:2012-07-29,LED驱动电源设计要点:1、高可靠性。减少维修维护,适应各种环境。2、高效率。保证LED的节能特点,减少散热,降低L
5、ED光衰。3、高功率因素。减少LED灯使用相对集中时,对电网造成污染。4、驱动方式。主要有两种:一个是恒压源供多路恒流,每个恒流源给一路LED串供电。二是直接恒流,LED串联或者并联运行。5、浪涌保护。避免电网中短时高压引起的大电流对LED的损害。LED扛浪涌性较差,特别是反向抗压能力较差。6、保护电路。除常规的欠压保护、过压保护、过流保护外,最好加入温度反馈电路。因LED温升对寿命及光效都有影响,防止LED温度过高对延长LED寿命及光衰有利。7、驱动电源寿命需与LED寿命匹配。室外安装需要防水、防潮、外壳耐晒等要求。8、符合安全规范及电磁兼容的要求。保证使用和维护人员的安全,减少人员和设备危
6、险。结论: 传统IC驱动IC设计目前还无法把以上功能全部,仅适合于小电流LED驱 动。目前技术仍无法解决,LED驱动电源介绍设计要点,目前市场上恒流源电源分为:整体恒流和逐路恒流两种这两种工作方式,Copyright by Solid Semi Tech,LED驱动电源介绍恒流源,逐路恒流虽然缺点比较多,成本也比较高。但是它能真正的起到保护LED和延长LED的寿命,所以逐路恒流才是未来的趋势,按驱动方式可分为两大类: 1. 恒流式: a、恒流驱动电路输出的电流是恒定的,而输出的直流电压却随着负载阻值的大小 不同在一定范围内变化,负载阻值小,输出电压就低,负载阻值越大,输出电压 也就越高。 b、
7、 恒流电路不怕负载短路,但严禁负载完全开路。 c、 恒流驱动电路驱动LED是较为理想的,但相对而言价格较高。 d、应注意所使用最大承受电流及电压值,它限制了LED的使用数量。 2. 稳压式: a、当稳压电路中的各项参数确定以后,输出的电压是固定的,而输出的电流却随着 负载的增减而变化; b、稳压电路不怕负载开路,但严禁负载完全短路。 c、以稳压驱动电路驱动LED,每串加上合适的电阻方可使每串LED显示亮度平均, 亮度会受整流而来的电压变化影响。,Copyright by Solid Semi Tech,LED驱动电源介绍分类,要达到较高稳定性的恒流源电源,具体有: 1 .高稳定性,高功率因数。
8、 2.长寿命,至少达到5000小时以上。 3 较高的整体效率。 4 超强的环境适应能力。如工作环境温度-20-60度雷击4KV等。 5 防水等级要达到IP66以上。针对以上要求要解决以下问题: a.要满足高功率因数和效率的,LLC效率是比较高的,但是不够稳定.因为它是靠变压器的漏感谐振工作的。正激加同步整流效率也比较高,但目前正激同步整流技术比较复杂。准谐振加同步整流相对以上两种,效率稍微偏低,但稳定性好,方案成熟。所以选择准谐振加同步整流。 b.因为准谐振加同步整流的方案不能没有电解电容。所以在设计和元器件选择余量比较大,寿命较高的电解电容。同时,为满足工作环境的要求,所使用的元器件至少要选用-20-105度的耐温。 c.在输入端为满足电磁兼容和雷击等要求,需要加防雷击电路和EMC滤波电路。一些高频的地方还要做屏蔽处理。 d.电源的采用灌胶处理,以满足IP防护等级的要求 IC单一芯片设计目前还无法把以上功能全部设计融合并解决上述问题,Copyright by Solid Semi Tech,LED驱动电源介绍恒流源,21,1、驱动电路整体使用寿命2、降低LED驱动电源电路的成本3、驱动电源电路的工作效率要高4、高效稳定地实现LED调光5、封装环节中的LED灯珠静电保护和开路保护问题。6. 电源的散热问题,存在问题,led电源驱动存在问题:,