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北京旭輝照明工程有限公司
2024-06-08 09:17:56








LED(LightingEmittingDiode)照明即是發(fā)光二極管照明,是一種半導體固體發(fā)光器件。它是利用固體半導體芯片作為發(fā)光材料,在半導體中通過載流子發(fā)生復合放出過剩的能量而引起光子發(fā)射,直接發(fā)出紅、黃、藍、綠色的光,在此基礎上,利用三基色原理,添加熒光粉,可以發(fā)出任意顏色的光。利用LED作為光源制造出來的照明器具就是LED燈具。LED照明燈具里,反射用途的LED照明燈具可以完全勝任于任何場合,大面積室內(nèi)照明還不成熟。


(1)允許功耗Pm:允許加于LED兩端正向直流電壓與流過它的電流之積的最大值。超過此值,LED發(fā)熱、損壞。
(2)最大正向直流電流IFm:允許加的最大的正向直流電流。超過此值可損壞二極管。
(3)最大反向電壓VRm:所允許加的最大反向電壓。超過此值,發(fā)光二極管可能被擊穿損壞。
(4)工作環(huán)境topm:發(fā)光二極管可正常工作的環(huán)境溫度范圍。低于或高于此溫度范圍,發(fā)光二極管將不能正常工作,效率大大降低。
不改變材質(zhì)的前提下,在LED的極限范圍內(nèi),提高亮度的手段就是提高電流,隨著電流升高,LED發(fā)熱量會劇增。使用過LED光源便攜投影機的,或微投的朋友,一定都深有體會,LED光源的投影機,非常熱,而且普遍會有明顯的噪音。這些產(chǎn)品,機身小是一方面,關鍵還是其自身發(fā)熱量較大所致。
隨著功率的增加,LED的散熱問題顯得越來越突出,大量實際應用表明,LED不能加大輸入功率的基本原因,是由于LED在工作過程中會放出大量的熱,使管芯結溫迅速上升,熱阻變大。輸入功率越高,發(fā)熱效應越大。溫度的升高將導致器件性能變化與衰減,非輻射復合增加,器件的漏電流增加,半導體材料缺陷增長,金屬電極電遷移,封裝用環(huán)氧樹脂黃化等等,嚴重影響LED的光電參數(shù)。甚至使功率LED失效。因此,對于LED器件,降低熱阻與結溫、對發(fā)光二極管的熱特性進行研究顯得日趨重要。


如今有些供貨商為了處理這個難題,創(chuàng)造了無鋁電解電容的LED驅(qū)動電源計劃。但并不是所有的LED驅(qū)動電源供貨商都擁護這種做法。陳嶸指出:“當前量產(chǎn)的LED驅(qū)動電源中沒有一款是選用了無電解電容的驅(qū)動計劃,由于沒有它的話,許多試驗規(guī)范通不過,如EMI測驗和無閃爍測驗?!?br /> 而選用鋁電解電容的LED驅(qū)動電源計劃很簡單通常以上測驗, pcb抄板若是換成薄膜電容和陶瓷電容或鉭電容,情況如何呢?薄膜電容要到達一樣的電容量(通常為100-220uF),體積就會很大,并且本錢也太高,陶瓷電容通常容量太小,如用多個陶瓷電容完成這么大的容量,占板面積和本錢都太大,鉭電容要具有這么大容量,一是太貴,而是耐壓太低達不到需求,因而換成其它任何品種的電容,基本上不是體積太大,就是太貴,如為了這些缺陷換成容量較小的電容,消除紋波的作用就沒有那么好,許多出口產(chǎn)品所需的嚴厲認證測驗目標就無法經(jīng)過,因而當前高質(zhì)量的LED驅(qū)動電源仍是遍及選用鋁電解電容。


一般人都認為,節(jié)能燈可節(jié)能4/5是偉大的創(chuàng)舉,但LED比節(jié)能燈還要節(jié)能1/4,這是固體光源更偉大的改革。除此之外,LED還具有其他優(yōu)勢,光線質(zhì)量高,基本上無輻射,屬于典型的綠色照明光源;可靠耐用,維護費用極為低廉等等。正因為LED具有以上其他固體光源還無法匹敵的特點,10年后LED將是照明行業(yè)的主流光源。


線性驅(qū)動應用是一種最為簡單和最為直接的驅(qū)動應用方式。在照明級白光LED應用中,雖然存在著效率低、調(diào)節(jié)性差等問題,但是由于其電路簡單、體積小巧,能滿足一些特定的場合應用較多。
開關型驅(qū)動可以獲得良好的電流控制精度和較高的總體效率,應用方式主要分為降壓式和升壓式兩大類。降壓式開關驅(qū)動是針對電源電壓高于LED的端電壓或者是多個LED采用并聯(lián)驅(qū)動情況下的應用。升壓式開關驅(qū)動是針對電源電壓低于LED的端電壓或者是多個LED采用串聯(lián)驅(qū)動情況下的應用。
一般認為,隔離型驅(qū)動安全但效率較低,非隔離型驅(qū)動效率較高,應按實際使用的要求來選。
設計一般的基本LED驅(qū)動器照明應用相對較簡單,但是如果還需要其它功能如相位控制調(diào)光和功率因子校正(PFC),設計就變得復雜。無功率因子校正功能的非調(diào)光LED驅(qū)動器通常包含一個離線式開關電源,用于恒定電流下調(diào)節(jié)輸出。
LED驅(qū)動器的后端架構包含一個具有短路保護功能的電流調(diào)節(jié)電路。可以利用線性調(diào)節(jié)電路達到這一目的,然而這種方法本身效率低下,因此適用低輸出電流,通常不會應用到多級架構中去。替代方法是使用簡單的、具有電流回饋功能的降壓穩(wěn)壓器電路,以便限制了輸出電流超過期望的LED驅(qū)動電流。其抵消了總LED正向電壓隨溫度和器件容差的變化,還限制了出現(xiàn)短路或其它故障條件時的電流,從而能夠保護驅(qū)動器免遭損壞。




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張衍坤
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