如何設(shè)計(jì)大功率LED驅(qū)動(dòng)

現(xiàn)在大街上隨處可見的LED顯示屏，還有裝飾用的LED彩燈以及LED車燈，處處可見LED燈的身影，LED已經(jīng)融入到生活中的每一個(gè)角落。隨著大功率LED普遍在燈光裝飾和照明中的普遍使用，功率型LED驅(qū)動(dòng)顯得越來越重要。用城市用電驅(qū)動(dòng)大功率LED需要解決降壓和恒流問題，還要有比較高的轉(zhuǎn)換效率，有較小的體積，長(zhǎng)時(shí)間工作，較低的成本，電磁干擾和功率因素等問題。

在LED照明領(lǐng)域，要體現(xiàn)出節(jié)能和長(zhǎng)壽命的特點(diǎn)，選擇LED驅(qū)動(dòng)器至關(guān)重要，沒有好的驅(qū)動(dòng)器的匹配，LED照明的優(yōu)勢(shì)無法體現(xiàn)。

驅(qū)動(dòng)器需要適合LED的工作特性

大功率LED是低電壓、大電流的驅(qū)動(dòng)器件，其發(fā)光的強(qiáng)度由流過LED的電流決定，電流過強(qiáng)會(huì)引起LED的衰減，電流過弱會(huì)影響LED的發(fā)光強(qiáng)度，因此，LED的驅(qū)動(dòng)需要提供恒流電源，以保證大功率LED使用的安全性，同時(shí)達(dá)到理想的發(fā)光強(qiáng)度。

T220C350W系列產(chǎn)品，提供的是一個(gè)脈沖的恒電流電源，其電流脈沖的頻率和占空比可以調(diào)整，該驅(qū)動(dòng)器提供恒定的電流充分可控，所以可以根據(jù)LED的性能調(diào)節(jié)最大的流過LED的電流，使得LED的發(fā)光量增加。由于采用脈沖供電，LED處于間歇工作的狀況，延長(zhǎng)了大功率LED的使用壽命。另外，該驅(qū)動(dòng)器是高頻工作，充分利用了LED內(nèi)螢光粉的余輝效應(yīng)，不但不會(huì)有光的閃爍現(xiàn)象，還進(jìn)一步提高了LED的發(fā)光效率。所以，同類的驅(qū)動(dòng)器，T220C350系列的驅(qū)動(dòng)將會(huì)提高大功率LED的光通量。

新型大功率LED驅(qū)動(dòng)器的設(shè)計(jì)方案

體積小型化

隨時(shí)LED的進(jìn)一步發(fā)展，向照明領(lǐng)域的不斷進(jìn)軍，向民用市場(chǎng)的逐漸普及。大功率LED電源設(shè)計(jì)的小型化發(fā)展是一個(gè)必然的越勢(shì)，這對(duì)LED驅(qū)動(dòng)器提出了新的課題。T220C350系列驅(qū)動(dòng)器，其PCB板的直徑僅為18.5mm，可以直接放入GU10的燈頭里。封裝成模塊體積僅為21.5X18mm，可以直接放入E26、E27的燈頭里。目前，該系列最大能夠驅(qū)動(dòng)12W的LED。

多功能保護(hù)

LED在電流過強(qiáng)時(shí)，引起LED衰減，導(dǎo)致LED的壽命縮短。恒定的電流在LED照明中極其重要，這就需要驅(qū)動(dòng)器提供過流保護(hù)功能。良好的LED的驅(qū)動(dòng)器保護(hù)功能是必不可少的，T220C350系列驅(qū)動(dòng)器具有過流保護(hù)、過溫保護(hù)、短路保護(hù)、安全保護(hù)。

在某些應(yīng)用領(lǐng)域，過溫保護(hù)尤其重要，沒有此功能，LED會(huì)產(chǎn)生的更高的熱量，引起大功率LED的衰減問題。T220C350系列驅(qū)動(dòng)器，當(dāng)LED出現(xiàn)溫度過高時(shí)，會(huì)自動(dòng)調(diào)節(jié)電流，減小通過LED的電流量，減少更高熱量的發(fā)生，但不會(huì)引起LED亮度的明顯變化，在熱量與電流之間自動(dòng)調(diào)整一個(gè)平衡點(diǎn)，對(duì)LED達(dá)到保護(hù)的作用，讓LED燈長(zhǎng)時(shí)間工作，從而也延長(zhǎng)了LED的壽命。LED是發(fā)光二極管，當(dāng)損壞時(shí)，整個(gè)LED成導(dǎo)通性及短路狀態(tài)。當(dāng)大功率LED有異常時(shí)，T220C350驅(qū)動(dòng)器會(huì)短路保護(hù)，不會(huì)引起跳匝現(xiàn)象，使其它的電子產(chǎn)品仍然保持正常工作。

電磁干擾

T220C350系列驅(qū)動(dòng)器擁有自主產(chǎn)權(quán)的主控芯片，依靠芯片的相關(guān)應(yīng)用，解決了電磁干擾性問題。可以通過CE安規(guī)認(rèn)證。

功率因素

功率因數(shù)是加在負(fù)載上的電壓和電流波形之間的相角余弦(若電壓波形與電流波形的相角差為φ，則cosφ便是電源的功率因數(shù))。當(dāng)加在負(fù)載上的電壓和電流波形相位一致時(shí)(即相角差φ=0)，則功率因數(shù) cosφ=1是理想的情況;當(dāng)加在負(fù)載上的電壓和電流波形相角差為90°時(shí)(即φ=90°)，則功率因數(shù)等于零(處于最小值);通常，電源的功率因數(shù)處于0到1之間，即0≤cosφ≤1，可用百分?jǐn)?shù)表示。

加在負(fù)載上的電壓和電流波形之間存在相位差導(dǎo)致的結(jié)果之一是供電效率降低，即產(chǎn)生所要求的電力需要輸入更大的電力。導(dǎo)致的另外一個(gè)結(jié)果而且是更嚴(yán)重的后果，那就是電壓和電流的波形差產(chǎn)生過多的高次諧波。大量的高次諧波反饋到主輸入線(電網(wǎng))，造成電網(wǎng)被高次諧波污染成為惡性事故的隱患。同時(shí)，這種高次諧波也會(huì)擾亂控制系統(tǒng)里的敏感低壓電路。

隨著節(jié)能理念的深入人心，大功率LED的發(fā)展日趨成熟，“功率因素”的指標(biāo)也被LED電源驅(qū)動(dòng)行業(yè)提上議題，交流系統(tǒng)里實(shí)際功率等于視在功率乘以功率因素。目前，基本上所有的電源都有功率因素的指標(biāo)，我國(guó)傳統(tǒng)的節(jié)能燈功率因素為0.5，而T220C350系列驅(qū)動(dòng)器的功率因素為0.625-0.75，在21.5X18mm的體積下，能夠達(dá)到該功率因素是非常不容易的。隨著天下明科技研發(fā)人員的進(jìn)一步研究，T220C350系列驅(qū)動(dòng)器的能性將會(huì)不斷提高，預(yù)計(jì)在明年，該驅(qū)動(dòng)器的功率因素能夠達(dá)到0.9左右。

T220C350系列驅(qū)動(dòng)器在設(shè)計(jì)時(shí)，沒有采用一顆電解電容，全部選用高精度的陶瓷電容，增加了整個(gè)電源的長(zhǎng)壽命性。

天下明科技將有更多的產(chǎn)品用于LED裝飾照明中，在RGB的LED和LED臺(tái)燈、LED射燈等領(lǐng)域會(huì)有廣泛的應(yīng)用。未來，天下明科技將會(huì)開發(fā)恒流700mA與1000mA的驅(qū)動(dòng)，來滿足更大的功率LED驅(qū)動(dòng)。我們相信，隨著大功率LED的發(fā)展，電源驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)也將隨之推動(dòng)得到革新，新型LED驅(qū)動(dòng)器的設(shè)計(jì)理念的進(jìn)一步推廣，大功率LED取代照明將會(huì)很快成為現(xiàn)實(shí)。現(xiàn)在的LED燈或許會(huì)有一些問題，但是我們相信隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，在我們科研人員的努力下，這些問題終將唄解決，未來的LED一定是高效率，高質(zhì)量的。