LED電源分析
時(shí)間: 2021-03-08 10:16
瀏覽次數(shù):
與以前的白熾燈相比,LED具有不同的功率要求。 此外,根據(jù)功率水平和整個(gè)系統(tǒng)要求,驅(qū)動(dòng)LED的最佳解決方案也有所不同。 在傳統(tǒng)的照明解決方案(例如白熾燈照明)中,負(fù)載是電阻性的。 功耗和相應(yīng)的燈亮度是施加到燈的電壓和燈的電阻(根據(jù) 歐姆定律 )的函數(shù)。 光強(qiáng)度將隨著 輸入電壓 的變化而增加或減少。 以汽車(chē)前燈為例。 發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí),電池電壓低,因此大燈將變暗
與以前的白熾燈相比,LED具有不同的功率要求。 此外,根據(jù)功率水平和整個(gè)系統(tǒng)要求,驅(qū)動(dòng)LED的最佳解決方案也有所不同。 在傳統(tǒng)的照明解決方案(例如白熾燈照明)中,負(fù)載是電阻性的。 功耗和相應(yīng)的燈亮度是施加到燈的電壓和燈的電阻(根據(jù)歐姆定律)的函數(shù)。 光強(qiáng)度將隨著輸入電壓的變化而增加或減少。 以汽車(chē)前燈為例。 發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí),電池電壓低,因此大燈將變暗;否則,大燈將變暗。 發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)始運(yùn)行后,電池電壓將恢復(fù),并且大燈將恢復(fù)到其標(biāo)準(zhǔn)亮度。LED從根本上不同于傳統(tǒng)的白熾燈。 通過(guò)調(diào)節(jié)led電流來(lái)控制LED的亮度,并且LED負(fù)載的電阻會(huì)隨所添加的負(fù)載而變化。LED需要恒定的電流,而不是恒定的電壓和電阻才能保持恒定的亮度。 根據(jù)LED的功率水平,實(shí)現(xiàn)上述效果的方法也不同。 對(duì)于功率非常低的LED,基本上非常簡(jiǎn)單的電路就足夠了。 與R相比,LED的有效電阻非常小,因此流過(guò)LED的電流由V / R決定。 其缺點(diǎn)如下:1.亮度是電壓的函數(shù)。V的變化實(shí)際上將改變電流,從而改變LED的亮度。 回到最初的汽車(chē)大燈示例-首次啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí),它仍然很弱。2.此解決方案無(wú)法利用LED的效率優(yōu)勢(shì)。 因?yàn)镽與LED的電阻相比非常大,所以大部分功率都在R中耗散。大功率led對(duì)于大功率led,為了最大化LED的效率優(yōu)勢(shì),需要一種電流控制的解決方案。V·i芯片prm整流器和vtm電壓變換器用于提供穩(wěn)定的電壓。 為了將PRM和VTM使用到led供電,需要修改PRM的工作模式以提供穩(wěn)定的電流。 這是通過(guò)使用電流放大器和補(bǔ)償器來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 與傳統(tǒng)方法相比,使用PRM和VTM提供恒定電流具有多個(gè)優(yōu)點(diǎn)。 在系統(tǒng)中使用VTM可以在負(fù)載點(diǎn)實(shí)現(xiàn)電流倍增。 根據(jù)以下公式,V
TM的輸出電流與其輸入電流成正比,并且該比率為固定匝數(shù)比K,IOUT = IIN / K。 因此,在電流控制的應(yīng)用中,可以通過(guò)檢測(cè)和控制VTM的輸入電流來(lái)控制VTM的輸出電流。 檢測(cè)較低的電流需要較小的傳感器,這會(huì)消耗較少的功率并提高整體效率。 同樣,高效率和高功率密度使整個(gè)LED系統(tǒng)體積小,溫度低,并使每瓦能耗的流明輸出數(shù)量最大化。 一個(gè)重要的附加優(yōu)點(diǎn)是流過(guò)LED的電流(IOUT)不是輸入電壓的函數(shù)。 因此,在我們的汽車(chē)前照燈示例中,只要流過(guò)LED的電流保持恒定,無(wú)論電池電壓如何,LED的亮度都將保持恒定。 這是因?yàn)镻RM是可變的負(fù)電阻,可以隨V改變,因此提供了一種保持電流恒定的方法。 更重要的是,PRM的電阻是有效電阻,而不是實(shí)際電阻,這意味著功率損耗非常小,不是有效電阻值的函數(shù)。因此,大部分功率消耗在發(fā)光二極管上,這使得該解決方案與其使用的發(fā)光二極管一樣有效和高效。 。 。 。這種解決方案的一些缺點(diǎn)包括它的復(fù)雜性明顯高于圖1所示的解決方案,因此它的正確實(shí)現(xiàn)需要更多的關(guān)注和控制。復(fù)雜度的增加也帶來(lái)了成本的增加,所以這個(gè)解決方案更適合大功率led↓,在→5↓(以及led運(yùn)行↓)中節(jié)省的電能成本更容易補(bǔ)償成本和復(fù)雜度的增加。 。 。 。最后,對(duì)于LED不同的功率要求,有從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的不同解決方案。圖1所示的阻性電流限制器簡(jiǎn)單且成本低,但對(duì)于大功率led效率低且不適用。 。 。 ??烧{(diào)電流源可以?xún)?yōu)化效率和尺寸,但它們需要更高的成本并增加復(fù)雜性。可調(diào)電流源提供了額外的優(yōu)勢(shì),例如不受輸入電壓波動(dòng)的影響,這對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的目標(biāo)可能重要,也可能不重要。led電源的設(shè)計(jì)者要注意led供電可用的不同方案以及整個(gè)系統(tǒng)的目標(biāo)。