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LED�(qū)�(dòng)電源
閱讀�11803�(shí)間:2010-09-07 16:27:50

  LED�(qū)�(dòng)電源是把電源供應(yīng)�(zhuǎn)換為特定的電壓電流以�(qū)�(dòng)LED�(fā)光的電壓�(zhuǎn)換器,通常情況下:LED�(qū)�(dòng)電源的輸入包括高壓工頻交流(即市電)、低壓直�、高壓直�、低壓高頻交流(�電子變壓�的輸出)�。而LED�(qū)�(dòng)電源的輸出則大多�(shù)為可隨LED正向壓降值變化而改變電壓的恒定電流�

如何推�(jìn)�(fā)�

  隨著原油、煤�?jī)r(jià)格的逐輪高漲,非再生能源面臨枯竭。同�(shí)因全球氣候變暖問(wèn)題日趨嚴(yán)�,近年來(lái)�(guān)于節(jié)能減排的相關(guān)話題持續(xù)升溫,促使各種節(jié)能省電的方案紛紛出臺(tái)。其�,以能大幅減少功耗的LED照明取代傳統(tǒng)熒光燈照明最為顯�。全球各地也力推LED照明,涉及領(lǐng)域從室內(nèi)照明到景觀照明,甚至道路照明都已�(jìn)入廣泛應(yīng)用階�。隨著LED組件品質(zhì)及轉(zhuǎn)換效率相�(guān)技�(shù)的突破,LED取代傳統(tǒng)熒光燈的趨勢(shì)愈發(fā)明顯。業(yè)界專家認(rèn)為在未來(lái)三至五年�(nèi),LED照明將成為照明技�(shù)的發(fā)展主流。隨著科技�、國(guó)家發(fā)展和改革委員�(huì)與信息產(chǎn)�(yè)部等有關(guān)部門共同組織�(shí)施的“國(guó)家半�(dǎo)體照明工程”的正式啟動(dòng),標(biāo)志著中國(guó)高亮度LED�(chǎn)�(yè)已�(jìn)入加速發(fā)展階�,使得中�(guó)LED照明�(chǎn)�(yè)遇到了難得的�(fā)展機(jī)�。特別是科技部推出“十城萬(wàn)盞”LED照明�(yīng)用示范城市方案,大大促�(jìn)了整�(gè)LED照明�(chǎn)�(yè)的快速發(fā)��

  在LED照明�(chǎn)�(yè)大放異彩的同�(shí),作為L(zhǎng)ED燈具的核心部件之一的LED�(qū)�(dòng)電源已成為整�(gè)LED照明�(chǎn)�(yè)鏈發(fā)展的保障。驅(qū)�(dòng)電源在整�(gè)燈具中的作用就好比人的心臟一樣重�,驅(qū)�(dòng)電源的品�(zhì)直接制約了LED照明�(chǎn)品的可靠�。因此,在LED�(chǎn)�(yè)鏈逐步完善的今�,LED�(qū)�(dòng)電源的成熟也至關(guān)重要,其技�(shù)�(fā)展方向及可靠性成為L(zhǎng)ED�(qū)�(dòng)電源廠商首要解決的問(wèn)題。我們從分析LED�(qū)�(dòng)電源的發(fā)展史、現(xiàn)狀,可以更好的把握和促�(jìn)未來(lái)LED�(qū)�(dòng)電源的良性發(fā)��

�(zhì)量控制方�

  2009年LED �(chǎn)�(yè)逆市增長(zhǎng),顯示了很�(qiáng)的發(fā)展勢(shì)�。在LED�(yīng)用的大面積推廣中,LED�(qū)�(dòng) 電源的高可靠性成為產(chǎn)�(yè)鏈中最核心部分。美�(guó)能源之星5.0 和UL 8750 LED照明 安全�(biāo)�(zhǔn)也對(duì)LED�(qū)�(dòng)電源做出了嚴(yán)格的要求,各路燈廠家紛紛訴�,目前影響LED路燈 品質(zhì)�90[%]因素,就是LED�(qū)�(dòng)電源的品�(zhì)�

  LED路燈主要用于室外�(huán)�,要長(zhǎng)年經(jīng)受風(fēng)吹雨�、雷鳴電閃的惡劣�(huán)�;在南方,外界氣溫部分�(shí)間可能高�(dá)40℃~50� ,而在我國(guó)寒冷的北�,外界氣溫部分�(shí)間則可能低到-20℃~-30�。因此LED路燈電源的設(shè)�(jì)和制造工藝就更加要注意質(zhì)量問(wèn)題�

  �(jīng)�(guò)***1年多�(lái)�(duì)全國(guó)LED路燈廠家的調(diào)�,目前在LED路燈電源�(lǐng)域處于領(lǐng)頭羊位置的深圳茂碩電�,已經(jīng)徹底解決了各�(yīng)用廠商因電源品質(zhì)不可靠而帶�(lái)的困��2009年茂碩電源在大功率路燈電源市�(chǎng)已占�65[%]以上。各大廠商都高度贊揚(yáng)茂碩電源的高可靠�,短短幾年就能憑借優(yōu)良的�(chǎn)品品�(zhì)脫穎而出,贏得LED路燈電源�(lǐng)軍者地�,好奇心驅(qū)使我�,�(duì)茂碩科技這家電源行業(yè)民族品牌企業(yè)�(jìn)行了探訪揭秘�

  首先,茂碩科技具有多項(xiàng)軍工專利技�(shù),全球的設(shè)�(jì),�(qiáng)大的研發(fā)�(tuán)�(duì),�(xì)致的�(píng)估為茂碩電源的品�(zhì)奠定了堅(jiān)�(shí)的基�(chǔ)�

  其次,針對(duì)LED特性和大功率LED 路燈所特有的高可靠需�,茂碩電源在設(shè)�(jì)選用元器件方�,�(yù)留了足夠的元器件�(shè)�(jì)余量,一般元器件余量�50[%]-60[%],�(guān)鍵元器件余量相對(duì)更為充分�

  第三,�(duì)高品�(zhì)元件的選�,如:電解電容, IC,功率半導(dǎo)體、磁性元件等,茂碩�(yán)格按�(shè)�(jì)要求訂購(gòu)世界品牌�(chǎn)�,�(chǎn)�、物�、入料、渠道層層把�(guān)�

  最重要的是,�(yán)格�(jìn)行各�(xiàng)品質(zhì)�(yàn)證和�(cè)試程�,并積極投入�2009年初,茂碩即投�1500�(wàn)元與中國(guó)著名高等�(xué)府北京大�(xué)合作建立工程技�(shù)中心,所有新�(kāi)�(fā)�(shè)�(jì)�(chǎn)品必須經(jīng)�(guò)�(yán)格的�(yīng)力分�、EVT、SVT、DVT等測(cè)試和MTBF的計(jì)算與�(shí)�(yàn)�(yàn)�,才會(huì)允許上線試產(chǎn),生產(chǎn)�(guò)程采用了�(yán)格的制造工藝和條形碼管理等品質(zhì)控制手段�

  在設(shè)�(jì)�(shí)便把電源起機(jī)溫度�(guī)范在-40℃~70�,茂碩�(qū)�(dòng)電源�(dú)有的PFC電路及內(nèi)部屏蔽結(jié)�(gòu),充分解決了并保證在任何惡劣環(huán)境下,電源都能正常起機(jī);通過(guò)半年多時(shí)間對(duì)灌膠工藝的不斷研�,�(diào)配出密封�、散熱性的灌封膠配�,做到�(chǎn)品“滴水不�(jìn)�;驅(qū)�(dòng)電源防雷�(dá)�6KV以上。最終滿足產(chǎn)品設(shè)�(jì)壽命50000H,為整�(gè)LED燈具 壽命提供了有力保��

  茂碩LED�(qū)�(dòng)電源能符合美�(guó)能源之星5.0版要�,同時(shí),茂碩LED�(qū)�(dòng)電源已經(jīng)取得UL8750相關(guān)指令�(rèn)�,走在LED�(qū)�(dòng)電源行業(yè)最前端。而一般電源廠家從技�(shù)上暫�(shí)還無(wú)法達(dá)到這�(gè)水平,這正突顯了茂碩LED電源 在市�(chǎng)上的技�(shù)和品�(zhì)�(jìng)�(zhēng)�(yōu)�(shì),使茂碩LED�(qū)�(dòng)電源�(yè)�(wù)能夠?qū)崿F(xiàn)批量�,從而實(shí)�(xiàn)物料的大批量采購(gòu),也能降低物料成本和產(chǎn)品成��

  �(biāo)�(zhǔn)�,�(chǎn)�(yè)�,才能讓LED�(chǎn)�(yè)鏈批量化,以限度地降低整�(gè)LED燈具的成�,使其在與傳統(tǒng)燈具成本的比拼上,取得更大�(yōu)�(shì)。為�,深圳LED�(chǎn)�(yè)�(lián)合會(huì)正在加緊制定LED相關(guān)�(biāo)�(zhǔn)以規(guī)范LED�(chǎn)�(yè),使LED�(chǎn)�(yè)良性快速發(fā)��

  節(jié)�、減排產(chǎn)品必將成為未�(lái)電子�(chǎn)品的主流

  �(duì)于未�(lái)LED�(qū)�(dòng)電源的趨�(shì),�(huán)保、高�,是未�(lái)電子�(chǎn)品發(fā)展趨�(shì),節(jié)�、減排產(chǎn)品必將成為未�(lái)電子�(chǎn)品的主流�2009年哥本哈根會(huì)議雖然就全世界氣候變暖問(wèn)題因各國(guó)利益不能均衡未達(dá)成好的結(jié)�,但至少可以看到全世界各國(guó)已相�(dāng)重視�(huán)境及資源保護(hù)�(wèn)�。中�(guó)是一�(gè)大國(guó),也是一�(gè)能源消耗大�(guó),從近年國(guó)家相�(guān)政策�,節(jié)能減排已提上議程。LED�(chǎn)�(yè)在政府的�(guān)心和推動(dòng)�,在近五年�(nèi)將會(huì)有一�(gè)翻天覆地的變化�

  從路燈廠商反饋的�(cè)試數(shù)�(jù)�(lái)�,�(yīng)LED燈具�(duì)LED�(qū)�(dòng)電源使用控制及二次節(jié)能要�,茂碩LED�(qū)�(dòng)電源整機(jī)系統(tǒng)�(shè)�(jì)效率(EFF)�90[%]~95[%]之間,相對(duì)傳統(tǒng)的LED電源系統(tǒng)效率(EFF)80[%]左右提高�10多�(gè)百分�(diǎn);PFC值則可達(dá)�0.95~1.0之間,此兩�(gè)指標(biāo)�(lái)源于茂碩電源�(dú)有的軍工電源專利技�(shù)�(shè)�(jì)�

  而且LED�(qū)�(dòng)電源今后將向集中智能控制和數(shù)字化控制方面�(fā)�,�(jù)了解茂碩早已致力于擁有這部分功能LED�(qū)�(dòng)電源的設(shè)�(jì)�(kāi)�(fā),多項(xiàng)技�(shù)已向�(guó)家相�(guān)�(jī)�(gòu)提出專利申請(qǐng),比如電力載波�(wú)�(jí)�(diào)光LED多路�(qū)�(dòng)恒流系統(tǒng)及控制器 ,�(yuǎn)程無(wú)�(jí)�(diào)光LED多路�(qū)�(dòng)恒流系統(tǒng)及恒流源,基于主動(dòng)式紅� 線智能控制的電源和系�(tǒng),基于被動(dòng)式紅外線智能控制的電源和系統(tǒng)等多�(xiàng)專利技�(shù)�

�?fù)浣Y(jié)�(gòu)

  采用AC-DC電源 的LED照明 �(yīng)用中,電源�(zhuǎn)換的�(gòu)建模塊包括二極管、開(kāi)�(guān) �(FET)、電� 及電容及電阻等分立元� 用于�(zhí)行各自功�,而脈寬調(diào)�(PWM)�(wěn)壓器用于控制電源�(zhuǎn)�。電路中通常加入了變壓器的隔離型AC-DC電源�(zhuǎn)換包含反激、正激及半橋等�?fù)浣Y(jié)�(gòu),參見(jiàn)�1,其中反激�?fù)浣Y(jié)�(gòu)是功� 小于30 W的中低功率應(yīng)用的�(biāo)�(zhǔn)選擇,而半橋結(jié)�(gòu)則最適合于提供更高能�/功率密度。就隔離�(jié)�(gòu)中的變壓器而言,其尺寸的大小與開(kāi)�(guān)頻率有關(guān),且多�(shù)隔離型LED�(qū)�(dòng) 器基本上采用“電子”變壓器�

  �1:常�(jiàn)的隔離型�?fù)浣Y(jié)�(gòu)�

  采用DC-DC電源的LED照明�(yīng)用中,可以采用的LED�(qū)�(dòng)方式有電阻型、線性穩(wěn)壓器及開(kāi)�(guān)�(wěn)壓器�,基本的應(yīng)用示意圖參見(jiàn)�2。電阻型�(qū)�(dòng) 方式�,�(diào)整與LED 串聯(lián)的電流檢�(cè)電阻即可控制LED的正向電�,這種�(qū)�(dòng)方式易于�(shè)�(jì)、成本低,且沒(méi)有電磁兼�(EMC )�(wèn)�,劣勢(shì)是依賴于電壓、需要篩�(binning) LED,且能效較�。線性穩(wěn)壓器同樣易于�(shè)�(jì)且沒(méi)有EMC�(wèn)�,還支持電流穩(wěn)流及�(guò)流保�(hù)(fold back),且提供外部電流設(shè)定點(diǎn),不足在于功率耗散�(wèn)�,及輸入電壓要始終高于正向電壓,且能效不高。開(kāi)�(guān)�(wěn)壓器通過(guò)PWM控制模塊不斷控制�(kāi)�(guān)(FET)的開(kāi)和關(guān),�(jìn)而控制電流的流動(dòng)�

  �2:常�(jiàn)的DC-DC LED�(qū)�(dòng)方式�

  �(kāi)�(guān)�(wěn)壓器具有更高的能�,與電壓無(wú)�(guān),且能控制亮度,不足則是成本相對(duì)較高,�(fù)雜度也更�,且存在電磁干�(EMI )�(wèn)�。LED DC-DC�(kāi)�(guān)�(wěn)壓器常見(jiàn)的拓?fù)浣Y(jié)�(gòu)包括降壓(Buck)、升�(Boost)、降�-升壓(Buck-Boost)或單端初�(jí)電感�(zhuǎn)換器(SEPIC )等不同類型。其�,所有工作條件下輸入電壓都大于LED串電壓時(shí)采用降壓�(jié)�(gòu),如采�24 Vdc�(qū)�(dòng)6顆串�(lián)的LED;與之相反,所有工作條件下輸入電壓都小于輸出電壓時(shí)采用升壓�(jié)�(gòu),如采�12 Vdc�(qū)�(dòng)6顆串�(lián)的LED;而輸入電壓與輸出電壓范圍有交迭時(shí)可以采用降壓-升壓或SEPIC�(jié)�(gòu),如采�12 Vdc�12 Vac�(qū)�(dòng)4顆串�(lián)的LED,但這種�(jié)�(gòu)的成本及能效最不理��

  采用交流電源直接�(qū)�(dòng)LED的方式近年來(lái)也獲得了一定的�(fā)�,其應(yīng)用示意圖參見(jiàn)�3。這種�(jié)�(gòu)�,LED串以相反方向排列,工作在半周期,且LED在線路電壓大于正向電壓時(shí)才導(dǎo)�。這種�(jié)�(gòu)具有其優(yōu)�(shì),如避免AC-DC�(zhuǎn)換所帶來(lái)的功率損耗等。但�,這種�(jié)�(gòu)中LED在低頻開(kāi)�(guān),故人眼可能會(huì)察覺(jué)到閃爍現(xiàn)�。此�,在這種�(shè)�(jì)中還需要加入LED保護(hù)措施,使其免受線路浪涌或瞬�(tài)的影響�

  �3:直接采用交流驅(qū)�(dòng)LED的示意圖�

選擇�(shè)�(jì)考慮�(wèn)�

  LED是具有二極管特性的�(fā)光管,它只能單方向通電。通常LED亮度輸出與通過(guò)LED電流成正�,但白光LED在大電流下會(huì)出現(xiàn)飽和�(xiàn)象,�(fā)光效率大幅度降低,甚至失�,因此LED使用電流不能超過(guò)其規(guī)格額定�。另�,LED亮度輸出與溫度成反比,所以使用中�(yīng)盡量減少電源�(fā)熱和�(shè)�(jì)良好的散熱系�(tǒng)。目前LED均采用直流驅(qū)�(dòng),因此在市電與LED之間需要加一�(gè)電源適配器即LED�(qū)�(dòng)電源。它的功能是把交流市電轉(zhuǎn)換成合適LED的直流電。根�(jù)電網(wǎng)的用電規(guī)則和LED的驅(qū)�(dòng)特性要�,在選擇和設(shè)�(jì)LED�(qū)�(dòng)電源�(shí)要考慮到以下幾�(diǎn)�

  1.高可靠�

  特別像LED路燈的驅(qū)�(dòng)電源,裝在高�,維修不方便,維修的花費(fèi)也大�

  2.高效率

  LED是節(jié)能產(chǎn)�,驅(qū)�(dòng)電源的效率要�。對(duì)于電源安裝在燈具�(nèi)的結(jié)�(gòu),尤為重�。因?yàn)�(zhǎng)ED的發(fā)光效率隨著LED溫度的升高而下�,所以LED的散熱非常重�。電源的效率高,它的耗損功率�,在燈具�(nèi)�(fā)熱量就小,也就降低了燈具的溫�。對(duì)延緩LED的光衰有��

  3.高功率因素

  功率因素是電�(wǎng)�(duì)�(fù)載的要求。一�70瓦以下的用電�,沒(méi)有強(qiáng)制性指�(biāo)。雖然功率不大的單�(gè)用電器功率因素低一�(diǎn)�(duì)電網(wǎng)的影響不�,但晚上大家�(diǎn)�,同類負(fù)載太集中,會(huì)�(duì)電網(wǎng)�(chǎn)生較�(yán)重的污染。對(duì)�30瓦~40瓦的LED�(qū)�(dòng)電源,據(jù)�(shuō)不久的將�(lái),也許會(huì)�(duì)功率因素方面有一定的指標(biāo)要求�

  4.驅(qū)�(dòng)方式

  �(xiàn)在通行的有兩種:其一是一�(gè)恒壓源供多�(gè)恒流�,每�(gè)恒流源單�(dú)給每路LED供電。這種方式,組合靈�,一路LED故障,不影響其他LED的工�,但成本�(huì)略高一�(diǎn)。另一種是直接恒流供電,LED串聯(lián)或并�(lián)�(yùn)�。它的優(yōu)�(diǎn)是成本低一�(diǎn),但靈活性差,還要解決某�(gè)LED故障,不影響其他LED�(yùn)行的�(wèn)�。這兩種形式,在一段時(shí)間內(nèi)并存。多路恒流輸出供電方�,在成本和性能方面�(huì)較好。也許是以后的主流方��

  5.浪涌保�(hù)

  LED抗浪涌的能力是比較差�,特別是抗反向電壓能�。加�(qiáng)這方面的保護(hù)也很重要。有些LED燈裝在戶外,如LED路燈。由于電�(wǎng)�(fù)載的啟甩和雷擊的感應(yīng),從電網(wǎng)系統(tǒng)�(huì)侵入各種浪涌,有些浪涌會(huì)�(dǎo)致LED的損�。因此LED�(qū)�(dòng)電源要有抑制浪涌的侵入,保護(hù)LED不被損壞的能��

  6.保�(hù)功能

  電源除了常規(guī)的保�(hù)功能�,在恒流輸出中增加LED溫度�(fù)反饋,防止LED溫度�(guò)��

  7 防護(hù)方面

  燈具外安裝型,電源結(jié)�(gòu)要防�、防潮,外殼要耐曬�

  8 �(qū)�(dòng)電源的壽命要與LED的壽命相適配�

  9 要符合安�(guī)和電磁兼容的要求�

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