LED電源的分類(lèi)及特性
1、按驅動(dòng)方式可分為兩大類(lèi):
(1)恒流式:
a、 恒流驅動(dòng)電路輸出的電流是恒定的,而輸出的直流電壓卻隨著(zhù)負載阻值的大小不同在一定范圍內變化,負載阻值小,輸出電壓就低,負載阻值越大,輸出電壓也就越高;
b、 恒流電路不怕負載短路,但嚴禁負載完全開(kāi)路.
c、 恒流驅動(dòng)電路驅動(dòng)LED是較為理想的,但相對而言?xún)r(jià)格較高.
d、 應注意所使用最大承受電流及電壓值,它限制了LED的使用數量;
(2)穩壓式:
a、 當穩壓電路中的各項參數確定以后,輸出的電壓是固定的,而輸出的電流卻隨著(zhù)負載的增減而變化;
b、 穩壓電路不怕負載開(kāi)路,但嚴禁負載完全短路.
c、 以穩壓驅動(dòng)電路驅動(dòng)LED,每串需要加上合適的電阻方可使每串LED顯示亮度平均;
d、 亮度會(huì )受整流而來(lái)的電壓變化影響.
2、按電路結構方式分類(lèi)
(1)電阻、電容降壓方式:通過(guò)電容降壓,在閃動(dòng)使用時(shí),由于充放電的作用,通過(guò)LED的瞬間電流極大,容易損壞芯片.易受電網(wǎng)電壓波動(dòng)的影響,電源效率低、可靠性低.
(2)電阻降壓方式:通過(guò)電阻降壓,受電網(wǎng)電壓變化的干擾較大,不容易做成穩壓電源,降壓電阻要消耗很大部分的能量,所以這種供電方式電源效率很低,而且系統的可靠也較低.
(3)常規變壓器降壓方式:電源體積小、重量偏重、電源效率也很低、一般只有45%~60%,所以一般很少用,可靠性不高.
(4)電子變壓器降壓方式:電源效率較低,電壓范圍也不寬,一般180~240V,波紋干擾大.
(5)RCC降壓方式開(kāi)關(guān)電源:穩壓范圍比較寬、電源效率比較高,一般可以做到70%~80%,應用也較廣.由于這種控制方式的振蕩頻率是不連續,開(kāi)關(guān)頻率不容易控制,負載電壓波紋系數也比較大,異常負載適應性差.
(6)PWM控制方式開(kāi)關(guān)電源:主要由四部分組成,輸入整流濾波部分、輸出整流濾波部分、PWM穩壓控制部分、開(kāi)關(guān)能量轉換部分.PWM開(kāi)關(guān)穩壓的基本工作原理就是在輸入電壓、內部參數及外接負載變化的情況下,控制電路通過(guò)被控制信號與基準信號的差值進(jìn)行閉環(huán)反饋,調節主電路開(kāi)關(guān)器件導通的脈沖寬度,使得開(kāi)關(guān)電源的輸出電壓或電流穩定(即相應穩壓電源或恒流電源).電源效率極高,一般可以做到80%~90%,輸出電壓、電流穩定.一般這種電路都有完善的保護措施,屬高可靠性電源.
七、工程中的簡(jiǎn)易計算方法
1. 由已知電源功率計算LED的數量
(即取所得數據的整數) (7-1)
例:額定輸出功率為10W電源,使用額定的正向電流20mA,耗散功率為70mW條件下可配置多少個(gè)LED?
依以上公式
(即取所得數據的整數)
2. 對于恒壓驅動(dòng)方式:由已知的輸出電源電壓計算每支路串聯(lián)LED數量及并聯(lián)支路數
(1)計算每條支路的LED個(gè)數 公式: (最大值)
(2)計算并聯(lián)支路數 公式:
注:VLED值依不同發(fā)光顏色各有不同,用穩壓電源驅動(dòng)LED時(shí),為了控制電流,通常需要串聯(lián)電阻器.
例:一個(gè)額定輸出電壓為DC 24V,功率為10W電源,使用額定正向電流20mA,耗散功率為70mW額定的正向電壓為1.8V.可配置多少個(gè)LED呢?
依以上公式可以得出
(即取所得數據的整數)
即可以帶10組支路,每支路14個(gè)LED串聯(lián)構成的電路,共140個(gè)LED.
3. 對于恒流驅動(dòng)方式:由已知的電源輸出電流及LED的電流值計算出并聯(lián)支路數及每支路數量
(1)計算并聯(lián)的支路數公式: (最小值)
(2)計算支路串接LED個(gè)數:
注:其中n按(7-1)計算
例:一個(gè)額定輸出電流為DC 0.35A,額定功率為10W電源,驅動(dòng)耗散功率為70mW,正向電流為0.02A的LED,可怎樣配置?
依以上公式可以得出
并聯(lián)支數路:
(即取所得數據的整數)
每支路串接數:個(gè)數
即可以帶17組,每組8個(gè)LED串接,共136個(gè)LED.
4. 線(xiàn)路損耗及線(xiàn)路壓降的計算
P電線(xiàn)=I R V電線(xiàn)=IR
R電線(xiàn)=σ (備注:L為電線(xiàn)長(cháng)度;S為電線(xiàn)橫截面積;σ為電線(xiàn)電導率)也可以查電工手冊.
例:用長(cháng)度為10米(正、負極電線(xiàn)各5米),24AWG的銅芯電線(xiàn),通過(guò)電流為2A,其損耗的功率及線(xiàn)路壓降為多少?
查電工手冊可知:R電線(xiàn) = 0.737W
V電線(xiàn) = 2×0.737 =1.474V
P電線(xiàn) = 2 ×0.737 = 2.948W
從以上計算可以看出,線(xiàn)路電流較大時(shí),要注意選擇合適的導線(xiàn)截面,否則線(xiàn)路損耗及線(xiàn)路壓降是相當大的.
我們只有完全了解LED和LED電源的基本特性,才能正確設計和使用LED光源.
