《電子技術(shù)應(yīng)用》
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LED驅(qū)動(dòng)技術(shù)交流與經(jīng)驗(yàn)分享
摘要: 下面介紹網(wǎng)友關(guān)于LED驅(qū)動(dòng)技術(shù)方面的問題,以及專家解答。
Abstract:
Key words :

     一、 LED照明驅(qū)動(dòng)方法

  1. 網(wǎng)友問:AC-DC轉(zhuǎn)換中,有些是非隔離的,這種電路在安規(guī)方面是否有問題?現(xiàn)在大功率產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)模式都是金屬外殼和鋁基電路板,外殼與電路板緊密連接,電氣隔離僅在鋁基板上實(shí)現(xiàn),請問專家如何看待這個(gè)問題?

  專家解答:第一個(gè)問題:AC-DC電源中,會(huì)有隔離與非隔離兩種方式,兩種在安規(guī)上都沒有問題。第二個(gè)問題:是的,這是非隔離LED電源在目前應(yīng)用中要注意的要點(diǎn)。一般的LED鋁基板都能做到隔離電壓為4000V。
 
  2. 網(wǎng)友happy陳新堂問:對于小功率LED,從220伏交流市電上取電,電源采用何種方案?

  專家解答:從AC220V交流市電上取電的最簡便方法是采用電容限流降壓,但其缺點(diǎn)是LED帶電,不安全,且功率因數(shù)極低。最好的辦法是采用開關(guān)電源變換器,做成隔離型的恒流電源,其輸出電流恒定且可調(diào),設(shè)計(jì)時(shí)還要注意輸入功率因數(shù)要高。后者已經(jīng)有很多成熟的電路,但設(shè)計(jì)者還要在開關(guān)電源技術(shù)上下點(diǎn)功夫才行。

  3. 網(wǎng)友網(wǎng)上游泳的魚問:除恒流驅(qū)動(dòng)外,顯示屏的脈沖驅(qū)動(dòng)是否可以?脈沖驅(qū)動(dòng)怎么控制?驅(qū)動(dòng)功率怎么計(jì)算?

  專家解答:完全可以。利用恒流源鏡像電路+PWM調(diào)制,理論上發(fā)光效率可以做到更高,但是實(shí)際上ON-OFF切換時(shí)的損耗和OFF時(shí)的漏電流考慮進(jìn)去之后效率就不那么理想了,而且不適用于大功率LED驅(qū)動(dòng)。另外,激光二極管也是采用的脈沖驅(qū)動(dòng),會(huì)不會(huì)成為以后一個(gè)新的發(fā)展方向就不得而知??梢詤⒖家韵隆?/p>

  4. 網(wǎng)友Edward Chiang問:我有客戶要求調(diào)光,他們系統(tǒng)中有用于調(diào)光的PWM信號(hào),頻率為90+/-10Hz,占空比為(1%-80%)+/-5%,我們使用此信號(hào)時(shí)發(fā)現(xiàn)LED有閃動(dòng)現(xiàn)象,如何解決?
 
  專家解答:可能是沒有做到恒流,電流在不斷的波動(dòng),影響到亮度,感覺是在閃爍。將三極管上、下偏置和射級(jí)都加上合適的反饋電阻,組成相對的恒流源即可。此外,有些恒流驅(qū)動(dòng)IC可以滿足PWM和模擬電壓調(diào)光,如果用PWM方式有閃爍,可以把PWM信號(hào)積分以后,再用模擬方式來調(diào)光,應(yīng)該可以滿足要求。

     一、 LED照明驅(qū)動(dòng)方法

  1. 網(wǎng)友問:AC-DC轉(zhuǎn)換中,有些是非隔離的,這種電路在安規(guī)方面是否有問題?現(xiàn)在大功率產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)模式都是金屬外殼和鋁基電路板,外殼與電路板緊密連接,電氣隔離僅在鋁基板上實(shí)現(xiàn),請問專家如何看待這個(gè)問題?

  專家解答:第一個(gè)問題:AC-DC電源中,會(huì)有隔離與非隔離兩種方式,兩種在安規(guī)上都沒有問題。第二個(gè)問題:是的,這是非隔離LED電源在目前應(yīng)用中要注意的要點(diǎn)。一般的LED鋁基板都能做到隔離電壓為4000V。
 
  2. 網(wǎng)友happy陳新堂問:對于小功率LED,從220伏交流市電上取電,電源采用何種方案?

  專家解答:從AC220V交流市電上取電的最簡便方法是采用電容限流降壓,但其缺點(diǎn)是LED帶電,不安全,且功率因數(shù)極低。最好的辦法是采用開關(guān)電源變換器,做成隔離型的恒流電源,其輸出電流恒定且可調(diào),設(shè)計(jì)時(shí)還要注意輸入功率因數(shù)要高。后者已經(jīng)有很多成熟的電路,但設(shè)計(jì)者還要在開關(guān)電源技術(shù)上下點(diǎn)功夫才行。

  3. 網(wǎng)友網(wǎng)上游泳的魚問:除恒流驅(qū)動(dòng)外,顯示屏的脈沖驅(qū)動(dòng)是否可以?脈沖驅(qū)動(dòng)怎么控制?驅(qū)動(dòng)功率怎么計(jì)算?

  專家解答:完全可以。利用恒流源鏡像電路+PWM調(diào)制,理論上發(fā)光效率可以做到更高,但是實(shí)際上ON-OFF切換時(shí)的損耗和OFF時(shí)的漏電流考慮進(jìn)去之后效率就不那么理想了,而且不適用于大功率LED驅(qū)動(dòng)。另外,激光二極管也是采用的脈沖驅(qū)動(dòng),會(huì)不會(huì)成為以后一個(gè)新的發(fā)展方向就不得而知??梢詤⒖家韵?。

  4. 網(wǎng)友Edward Chiang問:我有客戶要求調(diào)光,他們系統(tǒng)中有用于調(diào)光的PWM信號(hào),頻率為90+/-10Hz,占空比為(1%-80%)+/-5%,我們使用此信號(hào)時(shí)發(fā)現(xiàn)LED有閃動(dòng)現(xiàn)象,如何解決?
 
  專家解答:可能是沒有做到恒流,電流在不斷的波動(dòng),影響到亮度,感覺是在閃爍。將三極管上、下偏置和射級(jí)都加上合適的反饋電阻,組成相對的恒流源即可。此外,有些恒流驅(qū)動(dòng)IC可以滿足PWM和模擬電壓調(diào)光,如果用PWM方式有閃爍,可以把PWM信號(hào)積分以后,再用模擬方式來調(diào)光,應(yīng)該可以滿足要求。

  5. 網(wǎng)友rashhour問:高功率LED的尺寸封裝及驅(qū)動(dòng)電壓與普通的LED有什么區(qū)別嗎?

  專家解答:小、大功率LED,同樣的顏色正向驅(qū)動(dòng)電壓特性是一樣的。不同封裝因其散熱條件不同,光衰區(qū)別較大。目前,小功率封裝LED大概光衰在千小時(shí)衰減到70%,大功率封裝LED在萬小時(shí)衰減到70%。作為指示的LED因其工作電流小,光衰呈指數(shù)性減小。

  二、 LED照明驅(qū)動(dòng)散熱問題

  1. 網(wǎng)友嵩邙游客問:LED燈工作正常與否、質(zhì)量好壞,與燈體本身散熱至關(guān)重要?,F(xiàn)在市場上的大功率LED燈散熱都是采用自然散熱,效果并不理想。請問專家有什么樣的建議。

  專家解答:溫度保護(hù)是必須的,這是產(chǎn)品本身的需要,同時(shí)也是對客戶的負(fù)責(zé)。那多少溫度保護(hù)才合適呢?計(jì)算下吧:最高環(huán)境溫度,夏天為40℃、在夏天的日光暴曬下為50℃,50℃環(huán)境溫度是實(shí)際的,參見一般大功率LED規(guī)格書結(jié)溫度在120℃是可以承受的,芯片到鋁基板的熱阻,規(guī)格書一般推薦10-15℃,那 LED基板要保證在120-15=105℃。那么,保留溫差取50--105℃中間值77.5℃,一般電子元器件工作溫度在85℃是可靠的,77℃是符合這個(gè)原則的。建議77℃開始啟動(dòng)保護(hù),85℃前大幅度的減低電流,90℃徹底完成產(chǎn)品溫度保護(hù)功能。

  2.網(wǎng)友網(wǎng)上游泳的魚問:請問大功率LED的散熱標(biāo)準(zhǔn)是多少,我們?nèi)绾芜x用散熱?

  專家解答:LED工作時(shí)的溫度T1 = 環(huán)境溫度 To + Ploss * 熱阻 RR= LED封裝熱阻 Rled + LED與熱沉接觸熱阻 Rled-link +? 熱沉熱阻?Rlink +?熱沉與空氣熱阻 Rlink-air。一般封裝的熱阻在選擇了LED后就不變了,熱沉的熱阻與體積有關(guān),往往受空間的限制,所以 LED與熱沉接觸面積和熱沉與空氣接觸面積往往成為散熱設(shè)計(jì)的重點(diǎn),為了增大熱沉與空氣的接觸面積,往往把熱沉設(shè)計(jì)為齒狀,耆狀等等。如果熱沉是安裝在狹小的空間里或者有風(fēng)扇(如機(jī)箱),則需要考慮熱流影響,一般是根據(jù)機(jī)構(gòu)件建模,利用流體力學(xué)分析并估算出熱流方向和速度,從而計(jì)算出空氣流所能帶走的熱量。

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