(LED)因其具有高效、节能、寿命长、环保等特点,已成为现今照明技术的可选方案,并逐渐被应用于照明。促使人们关注LED照明技术的一个关键因素是,其大大降低了能源的消梦到钱包丢了耗,并可实现长期可靠的工作。
本文先从采用恒流源的电开始,本电中的主要元件三极管,要求其耐压要400V以上,功率也要10W以上的大功率管,如MJE13003、MJE13005等,并且要加上散热片,滤波电容C容量为4.7uF,耐压要有400V以上,发光管电流的大小由R2调整决定,为方便调整可用可变电阻调整后再换上相同阻值的固定电阻,本电可带发光管数量少则十几只,最多可达到90多只,虽然增加了一些成本,但使用效果要比只用电阻限流的电好得多,即使电压波动较大,电仍然能保持电流恒定不变,这对发光管的寿命常有利的,在此范围内的电流都能基本保持恒定不变。本电使用发光管数量也不可太少,越少其效率也越低。本电总耗电功率约6W。
采用接法的电,当其中一只LED断时整串的LED都不亮;但当其中一只LED短时其他LED都还能亮。采用并联接法的电,当其中一只LED断时其它的LED都还能亮;但当其中一只LED短时则整个电的电源将被短,这样不仅其它的LED都不能正常工作,而且还有可能损坏电源。故相比之下还是接法的电较有优势。
并联接法只需要在每个LED两端较低的电压,但需要利用镇流电阻或电流源来每个LED的亮度一致。如果流过每个LED的偏置电流大小不同,则它们的亮度也不同,从而导致整个光源亮度不均匀。然而,利用镇流电阻或电流源来LED的亮度一致将缩短电池的使用寿命。采用接法本质上可以很好流过每只LED电流的一致性,但要求电源电压要高。LED采用并联接法时,由于电的总电流是各个LED电流之和,所以要求电源要能供给足够大的电流。
其实严格意义上并联或接法各有它们的优缺点。需要你在实用的予以考虑多方面因素。在实际运用中常采用串并联形成的LED阵列,这样可以克服或减小上述单个LED断或短造成整串LED不亮或对整个电和电源的影响。所谓串并联就是先用少量LED再串镇流电阻组成一条支,再将若干条支并联组成 “支组”。此外,还能采用串并串形式,就是在已组成的“支组”的基础上,再将若干“支组”构成整个灯具电,此种接法不仅缩小了一只LED故障时的影响面,而且将镇流电阻化整为零,将几只大功率电阻变成几十只小功率电阻,由集中安装变成分散安装,这样既利于电阻散热,又可以将灯具设计的更紧凑。
首先任何电我们必须要考虑其电源驱动,通常驱动LED采用专用恒流源或者驱动芯片,容易受体积和成本等因素的,最经济实用的方法就是采用电容降压式电源。用它驱动小功率LED,具有不怕负载短、电简单等优点,而且一个电能驱动1~70个小功率LED(但是,这种电源电启动时的电流冲击,尤其是频繁启动,会给LED造成。当然,采取适当的便可避免这种冲击,在这方面,可以采用安森美半导体的NUD4700 LED分流解决方案。在LED正常工作时,泄漏电流仅为近100 A;而在瞬态或浪涌条件时,LED就会开,这时NUD4700分流器所在的分流通道激活,所带来的压降仅为1.0 V,将带给电的影响尽可能地减小。这器件采用节省空间的小型封装,设计用于1 W LED(额定电流为350 mA@ 3 V),如果散热处理恰当,也支持大于1 A电流的操作。
对驱动电的检查,应该根据电图仔细核对电是否接错,特别注意检查整流桥(长脚的是正极输出,其对角是负极输出,另外两脚是交流输入)或整流二极管以及稳压二极管的极性是否正确(印有或白线的一端是负极),还有检查晶体三极管或稳压集成电的三个电极是否错接等。
C1为降压电容器(采用金属化聚丙烯电容),R1为C1提供放电回。电容C1为整个电提供恒定的工作电流。电容C2为电解电容,其耐压值取决于所的LED的个数(约为其总电压的1.5倍以上),它的主要作用是通电瞬间引起的电压突变,从而降低电压冲击对LED寿命的影响。R4为电容C2的泄流电阻,其阻值应随着LED个数的增加适当增加。
由于电容降压电源是一种非隔离式电源,在通电瞬间会产生很大的电流,也就是所谓的浪涌电流。此外,由于的影响(如雷击) 电网系统会侵入各种浪涌信号,有些浪涌会导致LED的损坏。所以,要提供热敏电阻,这个主要有负温度系数热敏电阻(NTC热敏电阻,NTC是 Negative Temperature Coefficient的缩写)和正温度系数热敏电阻(PTC(Positive Temperature Coefficient))然后有瞬态电压器((Transient Voltage Suppressor),简称TVS)
负温度系数意思是负的温度系数,泛指负温度系数很大的半导体材料或元器件,浪涌电流的最简单有效的方法是在线输入端一只NTC热敏电阻
正温度系数电流通过PTC热敏电阻后引起温度升高,即发热体的温度上升,当超过居里点温度后,电阻增加,从而电流增加,于是电流的下降导致元件温度降低,电阻值的减小又使电电流增加,元件温度又升高,周而复始。
瞬态电压器主要用于对电元件进行快速过压。当TVS管两极受到反向瞬态高能量冲击时,它能以10-12s量级的速度将两极间的高变为很低的,吸收高能量的浪涌,将两极间的电压钳位于个预定值,电子线中的元器件免受各种浪涌脉冲的冲击而损坏。(如果你对电仍有疑问,可联系本文作者肖应权或者联系)
LED越来越受业界青睐,对于它的基本电的研究希望能上一个更高的台阶,是的LED在能耗方面以及在可靠性和稳定上得到更大的提高。那么在今后将会有很大的应用市场。