【技术视点】选择和设计LED驱动的几点关键

OFweek半导体照明网 中字

  隔离型与非隔离型驱动方案比较

  问:目前在以市电为输入电源的LED驱动方案中,隔离型与非隔离型两种驱动方案相比较各自有何优缺点?如何选用?

  答:总的来说,隔离型驱动安全但效率较低,非隔离型驱动效率较高,应按实际使用的要求来选隔离型还是非隔离型驱动。

  就电路结构而言:目前的隔离型方案多是AC/DC的反激式(Flyback)电路方案,因此相对电路较复杂、成本较高。非隔离型基本是采用DC/DC的升压(Boost)或降压(Buck)电路,则相对电路较简单,因而成本也相对较低。

  恒流精度:隔离型可以做到±5%以内,而非隔离型则很难做到。

  在应用领域:目前在以市电为输入电源的LED灯具中(特别是驱动与光源一体的灯具),本着安全第一的原则,基本已不再采用非隔离型方案。但也有例外,LED日光灯管由于受到结构和空间的制约,仍还用非隔离型方案。在低压供电的LED灯具中,以效率和成本优先的原则,非隔离型方案是最佳的选择。

  AC直接驱动的LED技术

  问:用AC直接驱动的LED技术是怎么回事?

  答:ACLED光源是将一堆LED微小晶粒采用交错的矩阵式排列工艺均分为五串,ACLED晶粒串组成类似一个整流桥,整流桥的两端分别联接交流电源,另两端联接一串LED晶粒,交流电的正半周沿蓝色通路流动,3串LED晶粒发光,负半周沿绿色通路流动,又有3串LED晶粒发光,四个桥臂上的LED晶粒轮番发光,相对桥臂上的LED晶粒同时发光,中间一串LED晶粒因共用而一直在发光。在60Hz的交流电中会以每秒60次的频率轮替点亮。整流桥取得的直流是脉动直流,LED的发光也是闪动的,LED有断电余辉续光的特性,余辉可保持几十微秒,因人眼对流动光点记忆是有惰性的,结果人眼对LED光源的发光+余辉的工作模式解读是连续在发光。LED有一半时间在工作,有一半时间在休息,因而发热得以减少40-20%。因此ACLED的使用寿命较DCLED长。

  ACLED成熟的产品如首尔用于AC110C的AX3201、AX3211和用于220V的AX3221、AX3231。

  工程师LED驱动电路设计问题解答

  LED日光灯明暗不均如何解决?

  问:23串12并,恒流电源,线路板上有明显的明暗不均现象,测得电压在3.02-3.08之间,单颗灯试,3.1v时暗区的电流为10-15ma亮区在20ma左右,请教这是怎么回事?

  答:可能是PCB布线不好,活着铝基PCB板有漏电,可用分段割断的方法来寻找,只是比较费时罢了。0.06W的LED光源,理论工作电流是20mA,一般做灯具为防LED早衰,可设计在15-18mA。

  PWM恒流LED驱动芯片设计日光灯电源问题。

  问:最近在用一款PWM恒流LED驱动芯片做日光灯电源,出现以下问题:

  a,恒流源不恒流,在输入80V-250V电压变化过程中,电流先增大,后减小,且变化范围比较大,电感换过很多个(电感都是自制,从500uH-3mH),问题依旧

  b,使用的MOS管是5N5001,测试DS两端电压,在输入150V左右时,数字万用表开始乱跳。

  答:a.PWMLED驱动IC组成的LED日光灯电源方案在Vin小范围变化时,对于固定负载是恒流的。当Vin大幅度变化时它需要有一个响应时间,当线路设计不好或PCB板设计不好时,应当在Vin变化时,Iout也会有一定的变化。

  b.用数字万用表测试DS电压是不合理的,如果想看该电压该用示波器看。

  LED闪烁问题

  问:驱动卤素灯的时候降低电压,卤素灯亮度降低,没其他变化。驱动LED时降低电压,LED在一定程度上会发生闪烁。为什么呢?

  答:卤素灯是纯电阻负载,因此卤素灯电子变压器与其配合能很好的工作。而LED灯具是容性阻抗+感性阻抗的负载,卤素灯电子变压器接受LED灯负载时它输出的能力会大大下降,表现为输出电压由12V骤降至7V,如是8V启动的驱动IC即进入欠压保护状态,此时卤素灯电子变压器输出电压又升至12V,如此周而复始,使你见到LED灯在闪烁。解决方案是选用启动电压低于6V的驱动IC。

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