驱动电源范文

时间:2023-02-28 15:30:21

驱动电源

驱动电源范文第1篇

2013年是大众照明灯具进入蓝海前的准备之年,由于技术创新,多年来LED照明灯具的高温和散热的死结正在解开,创新的关键技术助推LED照明灯具快速发展。HVLED s的诞生,采用高电压、小电流来点亮LED灯珠,使LED照明灯具的高温源正在步步降温:高导热塑包铝散热器技术,使LED灯具内高低电压隔离的复杂技术瞬间简单化了。因而,高效率的非隔离恒流驱动电源成为LED照明灯具的主流电源。

HVLEDs解困光源板高温

HVLEDs即高压LED模组,采用多颗LED管芯封装和多颗串联,VF电压在DC35.140V,甚至更高,IF电流在10-60mA;相对于低压LED的VF3.2V,IF150=700mA而言,就是高压LED了。对于LED光源的功率设计而言,可以有高电压、小电流和低电压、大电流二种设计方法,不同的电路设计可以达到相同的功率,但是光源板的发热程度大不一样:LED光源在一个相对小的单位面积里,通过额定电流发光时,产生的热量是巨大的。LED光源在通过额定电流时,大约有30%的电能转换成光能,70%的电能转换成热能,如不能做到快速而有效的散热,热量会很快地聚积在灯具腔体内产生高温,尤其是低电压、大电流的低压LED光源,散热就成了技术瓶颈:HVLEDs采用多芯封装和光源板多颗均布技术,每颗灯珠周边都留有一定的散热空间,加上小电流驱动,本身的发热量甚少,因此,HVLEDs是解困光源灯板高温的有效方法。采用多芯封装HVLEDs和光源板多颗均布技术如图1所示,每颗芯片上的红点是LED工作时的发热标志,从中可见这块光源灯板的均布技术使发热点分散,每颗灯珠间的空间有利于自身散热。

塑包铝散热器隔离技术简单好用

技术创新的高导热塑料包铝散热器在灯具内的使用使隔离技术简单而好用。

塑包铝散热器是一种导热塑料外壳铝芯的散热器。导热塑料与铝散热芯在注塑机上一次成型,适合大批量自动化生产,铝散热芯做埋件,需要预先进行机械加工。LED灯珠的热量通过铝散热芯快速传导给导热塑料,导热塑料利用它的多翼形成空气对流散热,利用它的表面辐射部分热量。塑包铝散热器一股利用导热塑料本来的颜色白色和黑色,黑色塑料的塑包铝散热器的辐射散热效果更好一点(图2)。正是塑包铝散热器简单而好用的解决了LED照明灯具内部的高低电压的隔离。

非隔离恒流驱动电源已成主流

基于HVLEDs光源降低了发热,塑包铝散热器简单地解决了LED灯具内的高低电压隔离。驱动电源的选择就以恒流精度、电源效率、功率因数的补偿(PFC)为主考虑,隔离的开关叵流电源因使用变压器而总体效率一股在70-88%,功率因数补偿小于0.9:非隔离的恒流电源恒流精度可达3-5%,功率因数补偿大于0.9,电源效率大于92%,因此成为LED照明灯具的首选。非隔离的恒流电源有非隔离的开关恒流电源和高压线性恒流电源二种。

1)非隔离开关恒流驱动电源

非隔离开关恒流驱动电源芯片的设计已经高度集成化了,将LED驱动电源需要的功能,如宽电压输入高精度恒流输出、过流保护、过压保护、LED短路和开路保护、CS电阻短路保护、芯片供电欠压保护等必须的功能已集成在其中,功率输出的MOS管和恒流控制都集成在一个芯片上了,应用电路十分简洁,周边零件一般可控制在15个以下,也就是为终端客户有效的控制材料成本和生产成本。

如图3所示使用非隔离的开关恒流源芯片BP2831A设计的5W LED球泡灯电源,输出DC80V、60mA,整个电路应用的元器件连主芯片共计15个,电源效率在AC220V、满载时达92%,电源可过EMc测试。图4是该电源的实物照片,PCB的直径小至φ18mm。

2)高压线性恒流驱动电源

高压线性恒流驱动电源芯片能在650V高压下工作,它的应用电路是Buck电路,它工作电路中没有变压器、电感器和电解电容器,它可以与LED灯珠、整流桥堆一起表贴在灯板的同一面上,适合于自动化大批量生产。

图5是三段驱动的MT7605高压线性恒流驱动电源。MT7605可以驱动多达三段串联的LED灯串,在输入电压变化时,根据美芯晟科技的专利算法,自动随时间改变接入的LED串数,最大优化了效率,且切换点无需外部设置,简化了系统设计。和单串LED线性驱动相比,在整个交流周期内,增加了LED被点亮的时间,从而提高了LED的利用率并且改善功率因数,使得PFC高达0.99,THD小于15%。采用平均电流技术,使整个灯板的LED灯珠保持亮度一致,在整个点亮过程中始终只有一个高压MOsq-作,实现了真真的省电。

驱动电源范文第2篇

步骤/方法

LED路灯电源的选择要点

第一点.根据负载特性选取适当控制方式的LED路灯电源

现在市场上出售的LED路灯电源种类繁多,功能也日益强大,LED路灯电源的性能也越来越成为调速性能优劣的决定因素,除了LED路灯电源本身制造工艺的“先天”条件外,对LED路灯电源采用什么样的控制方式也是非常重要的。下表综述了近年来各种LED路灯电源控制方式的性能特点。

综上所述,异步电动机变频控制选用不同的控制方法,就可以得到不同性能特点的调速特性。

第二点.根据安装环境选取LED路灯电源的防护结构

LED路灯电源的防护结构要与其安装环境相适应,这就要考虑环境温度、湿度、粉尘、酸碱度、腐蚀性气体等因素,这与LED路灯电源能否长期、安全、可靠运行关系重大。

LED路灯电源原理

LED驱动电源是有电路来控制开关管而进行高速的道通和截止。是将直流电转化成高频交流电来给变换器进行变压,使其产生所需要的一组或多组电压!转化为高频交流电的道理是高频交流在变压器电路中的效率要比市电50Hz或60Hz高。因此开关电源变压器可以做到体积很小,在开关电源工作的时候不会很热,产品价格比工频直流稳压电源低.如果不将50Hz或60Hz变为高频电,那么开关电源就没有任何意义。开关电源大体可以分为隔离和不隔离这两种,是隔离型的一定有开关电源变换器,而不隔离的未必一定有开关电源变换器。开关电源与传统直流电源相比具有体积小、重量轻、和效率高等优点

LED路灯电源的分类

1、按驱动方式可分为两大类

1.1 恒流式

a、 恒流驱动电路输出的电流是恒定的,而输出的直流电压却随着负载阻值的大小不同在一定范围内变化,负载阻值小,输出电压就低,负载阻值越大,输出电压也就越高;

b、 恒流电路不怕负载短路,但严禁负载完全开路。

c、 恒流驱动电路驱动led是较为理想的,但相对而言价格较高。

1.2 稳压式

a、 当稳压电路中的各项参数确定以后,输出的电压是固定的,而输出的电流却随着负载的增减而变化;

b、 稳压电路不怕负载开路,但严禁负载完全短路。

c、 以稳压驱动电路驱动LED,每串需要加上合适的电阻方可使每串LED显示亮度平均;

2、按电路结构方式分类

电阻、电容降压方式

通过电容降压,在闪动使用时,由于充放电的作用,通过LED的瞬间电流极大,容易损坏芯片。易受电网电压波动的影响,电源效率低、可靠性低。

常规变压器降压方式

电源体积小、重量偏重、电源效率也很低、一般只有45%~60%,所以一般很少用,可靠性不高。

电子变压器降压方式

电源效率较低,电压范围也不宽,一般180~240V,波纹干扰大。

PWM控制方式开关电源

驱动电源范文第3篇

关键词:DC/DC直流升压;PMOLED;单色显示屏;驱动设计

中图分类号:TM320文献标识码:A

文章编号:1009-2374 (2010)21-0018-03

有机发光二极管显示器OLED是一种即将给显示器产业带来革命性变化的新兴自发光的显示技术,其发光原理是当电荷通过某种有机材料以后就会发光。与液晶技术相比,OLED具备面板厚度更薄、对比度更高、响应速度更快、更节能、更轻的特点,而且不存在可视角度的问题,最核心的优点是OLED采用一种自发光技术,因此不需要背光。

1DC/DC直流升压电源电路设计

目前,由于OLED被广泛应用于便携式产品,因此其功耗至关重要。电源IC必须能以最高的效率工作,并尽可能降低功耗,以便尽可能延长电池的工作时间,尤其是在显示器不工作时。

OLED驱动方式属电流驱动,以驱动方式可分为无源驱动PMOLED与有源驱动AMOLED两种。PMOLED无源方式的构造较简单,驱动电压仅为单路输出的正电源,驱动视电流决定灰阶,主要应用在小尺寸产品上,它的分辨率及画质表现较好。适合PMOLED应用的理想电源器件应该具有一个非常高效的升压转换器,能够在便携式应用中的电池电压下工作,或者在器件中的预整流供电下工作。输出负载断开和低待机电流等功能对减少显示屏不被照明时电池的漏电有很重要的作用。理想的电源器件必须具有外接元件少和封装尺寸小等特性,从而可以尽量缩小小型手持设备的显示器的尺寸。

ISL97702这种器件有一种突发模式以及双输出电压选择功能,用以在轻载电流下保持转换器的效率和电源的节约。它还具有浪涌电流限制、短路保护和关机期间负载隔离等功能。尽管具有这些功能,但设计中电路在开关电路中仅用到了两只电容器、三只电阻器和一个升压电感器,基于ISL97702的DC/DC直流升压电源电路图如图1所示。

1.1电感和电容的选择

升压电路在2.3~5.5V的电压范围内工作,这一范围覆盖了所有锂离子电池的输入电压范围,并且还能在预整流的3V或5V工作,此类应用所需的输出电压范围是2~30V。为使升压电路达到最佳工作状态,选择合适的元件非常重要。元件主要包括电感和输出电容,其将影响到升压控制环路的稳定性。升压转换器采用的外部补偿电路需要合理选择补偿元件。ISL97702带有内部补偿网络,设计要求电感和电容值在一定的范围内。ISL97702可与低至3.3μH的电感结合,以减小器件尺寸。但是,较低的电感值可能导致器件工作不连续,从而增加输出纹波,因此最好选择能保持连续工作模式的电感值,同时,选择的电感还必须能够满足应用要求的峰值和平均电流。

输出电容的选择原则是确保升压环路的稳定工作,输出电容的电容越高,输出电压的纹波就越小。具体选择时需要在纹波和元件数量/成本之间综合考虑。输入端电容用于将输入电流和经过电阻的开关电流隔离。

1.2双输出电压的选择

当OLED在暗淡模式下工作时,可以通过降低输出电压来显著地节省功耗,因此为OLED电源选择的最佳电源IC应包含能够提供这一功能的电路。使用两条独立的、以一个简单的逻辑输入信号进行选择的反馈电路,就可以实现这一功能。通过这种简单的方式,可以实现PMOLED所采用的“亮暗关”节能技术。

输出电压由连接在输出引脚和反馈参考引脚间的分压电阻进行设置,反馈电压与内部设置的参考电压比较后用于控制输出电压。输出电压的精度取决于反馈参考的精度和反馈网络中使用的电阻值。电路中反馈电压被设定为1.15V±2%。当选择引脚(SEL)被设定为低电平时,反馈引脚FB0就与参考电压进行比较,同时引脚FB1接地,用以提供反馈地参考;当引脚SEL为高电平时,引脚FB1被用作参考,引脚FB0接地。

2单色PMOLED显示屏驱动电路设计

OLED显示器是由众多的像素点组成,这些像素点按行、列排成矩阵,显示图像时,按行扫描或按列扫描,无源矩阵的基本结构框图如图2所示:

其中“行”是由公共驱动器PT6807依次选通,“列”则是由列选择器PT6808根据图形要求来开通。例如,图中假如第一行只有第一个OLED导通就只有大约0.3mA,而假如第二行是所有OLLED都选通,而每一行一共有100个OLED,则其总电流大约为33mA。也就是说,其总电流是由每一行中的OLED数,就是其象素数决定。因为OLED的亮度是由其电流决定的,所以保持电流的稳定是很重要的。列驱动通常采用P沟道器件作为电流源。为保证其工作于饱和区,至少需要有2伏电压,这样其输出电流随VDS的变化将会小于1%每伏。当某一行有很多OLED导通时,它的总电流就比较大。这时在连接电极上就会有较大压降,从而使VDS降低。而这种压降又取决于显示的图形,而且是不可避免的。所以必须将电流受VDS的变化而变化的灵敏度降至最低。同时输出电流的不均匀性也受到驱动器件的不一致性的影响,这种不均匀性可以靠提高VGS工作电压和版图匹配技术来减小。

128×128点阵模块驱动接口如图3所示:

2.1行驱动电路设计

PT6807是点阵OLED图形显示系统64路行驱动器,它利用CMOS技术,提供64个移位寄存器和64路输出驱动,PT6807自己产生时钟信号用来控制PT6808列驱动器。

PT6807可以设计为主,从两种模式,为OLED驱动显示提供方便;主/从模式选择由控制脚MS来控制,在主模式下,选择MS脚为高电平,输入/输出脚DIO1,DIO2,CL2只作为输出脚来用;在从模式下,MS脚被置为低电平,输入/输出脚CL2作为输入来用,而DIO1,DIO2的状态由SHL脚来决定。

晶振电路:主模式下,可由R、C、CR端来决定时钟频率;在从模式下,晶振电路的R,C端为悬空状态,CR端接高电平。

显示占空比选择:显示占空比靠输入脚DS1,DS2的状态来决定;在主模式下根据DS1,DS2脚的设置来选择占空比,有四种占空比1/48,1/64,1/96,1/128可供选择;在从模式下,DS1,DS2脚与电源VDD相连。

移位时钟和相位选择:PCLK2用来选择移位数据是在CL2时钟信号的上升沿,还是下降沿移出;数据移位方向的选择由MS,SHL脚来控制。

2.2列驱动电路设计

PT6808是点阵OLED图形显示系统64路列驱动器,它也利用CMOS技术,并提供显示RAM、64位数据锁存、64位驱动和解码逻辑,内部显示RAM用来存储由八位微处理器传来的显示数据,它根据存储数据产生点阵OLED驱动信号,与PT6807(行驱动器)配合使用。

输入缓存用来允许和禁止PT6808,当输入输出数据和指令被执行时,CS1B和CS3必须处于工作状态,不论CS1B和CS3处于任何状态,RSTB和ADC都可以正常操作,并且内部状态不会改变。

输入寄存器用来与MPU接口,并临时存储要写入显示RAM的数据,当CS1B和CS3处于工作状态时,输入寄存器通过R/W和RS来选定,数据通过MPU被写入输入寄存器,然后写入显示RAM中,数据在E信号的下降沿被锁入,通过内部操作自动写入显示RAM中。

输出寄存器:当CS1B和CS3处于工作状态,并且R/W和RS为高电平时,输出寄存器用来临时存储显示数据RAM,也即显示数据RAM中的存储数据被锁存到输出寄存器。当CS1B和CS3处于工作状态,R/W为高,RS为低时,状态数据(忙检测)可以被读出。

为了读出显示数据RAM中的内容,需要访问读指令两次,在第一次访问中,显示数据RAM中的数据被锁存到输出寄存器中,在第二次访问中,MPU读锁存数据。这就是说,在读显示数据RAM时需要一次假读,但是,在读状态数据时不需要假读。

为了克服在工作过程中当OLED亮度较高时的自动关屏问题,在写入数据之前应该查看该项,若关屏,则将其打开,以保证OLED屏的正常工作。其中判断是否关屏,若关闭则将其自动打开子程序如下:

Rs=0; // rs为数据/指令选择脚

r_w=1; // r_w为读/写输入脚

e =1; // e为允许信号输入脚

busy = P3; // P3接数据线端口

e = 0;

if(busy&0x20==0x00) // 若为真,表示已关屏

{com=0x3f; // com为形参

wr_command(com);} // wr_command()是写命令子程序

3结语

本文介绍了适用于便携式产品的128X128小尺寸PMOLED的DC/DC直流升压电源技术及显示屏驱动技术,并给出了详细的设计思想和具体电路。OLED电源及显示驱动技术将越来越多地应用在汽车音响、MP3、测量仪器仪表等产品中,期望本设计能向OLED电子产品设计者提供有价值的参考。

参考文献

[1]王兆国.数字电路技术[M].北京:清华大学出版社,1999.

[2] 孙余凯.稳压电源设计与技能实训教程[M].北京:电子工业出版社,2007.

[3] 赵亮,侯国锐.单片机C语言编程与实例[M].北京:人民邮电出版社,2003.

[4] Intersil公司.手持设备中的无源OLED显示供电方案[J].电子技术应用期刊,2008,(12).

驱动电源范文第4篇

1)实际导通时栅极偏压一般选12~15V为宜;而栅极负偏置电压可使IGBT可靠关断,一般负偏置电压选-5V为宜。在实际应用中为防止栅极驱动电路出现高压尖峰,最好在栅射之间并接两只反向串联的稳压二极管。

2)考虑到开通期间内部MOSFET产生Mill-er效应,要用大电流驱动源对栅极的输入电容进行快速充放电,以保证驱动信号有足够陡峭的上升、下降沿,加快开关速度,从而使IGBT的开关损耗尽量小。

3)选择合适的栅极串联电阻(一般为10Ω左右)和合适的栅射并联电阻(一般为数百欧姆),以保证动态驱动效果和防静电效果。根据以上要求,可设计出如图1所示的半桥LC串联谐振充电电源的IGBT驱动电路原理图。考虑到多数芯片难以承受20V及以上的电源电压,所以驱动电源Vo采用18V。二极管V79将其拆分为+12.9V和-5.1V,前者是维持IGBT导通的电压,后者用于IGBT关断的负电压保护。光耦TLP350将PWM弱电信号传输给驱动电路且实现了电气隔离,而驱动器TC4422A可为IGBT模块提供较高开关频率下的动态大电流开关信号,其输出端口串联的电容C65可以进一步加快开关速度。应注意一个IGBT模块有两个相同单管,所以实际需要两路不共地的18V稳压电源;另外IGBT栅射极之间的510Ω并联电阻应该直接焊装在其管脚上(未在图中画出),而且最好在管脚上并联焊装一个1N4733和1N4744(反向串联)稳压二极管,以保护IGBT的栅极。

2实验结果及分析

在变换器的LC输出端接入两个2W/200Ω的电阻进行静态测试。实验中使用的仪器为:Agi-lent54833A型示波器,10073D低压探头。示波器置于AC档对输出电压纹波进行观测,波形如图5所示。由实验结果看,输出纹波可以基本保持在±10mV以内,满足设计要求。此后对反激变换器电路板与IGBT模块驱动电路板进行对接联调。观察了IGBT栅极的驱动信号波形。由实验结果看,IGBT在开通时驱动电压接近13V,而在其关断时间内电压接近5V。这主要是电路中的光耦和大电流驱动器本身内部的晶体管对驱动电压有所消耗(即管压降)造成的,故不可能完全达到18V供电电源的水平。

3结论

本文首先按照带有缓冲电路的反激变换器模型建立了DCM模式下反激变换器各种参数的计算方法,利用各类关系推演了反激变压器储能转换率的表达式。该方法简洁且物理意义明确,适用于单片开关电源为基础的小功率反激变换器计算。美中不足的是未能将次级线圈的铜损考虑在内。若将此作为考虑因素,则反激变压器的电感将是一个反复迭代的计算过程。作为工程实践,本文提出的方法是可操作的。另外,本脉冲激光电源的IGBT驱动电路仅仅满足了最基本的逆变开关要求。若要构建完善的驱动电路,还需要加入欠压锁定、过流告警乃至过热保护等功能,以保护作为脉冲激光电源核心的IGBT模块。

驱动电源范文第5篇

关键词 LED 驱动电源 LED灯 发展趋势

中图分类号:TM923 文献标识码:A

1 LED驱动电源定义

LED驱动电源把电源供应转换为特定的电压电流以驱动LED发光的电压转换器,通常情况下,LED驱动电源的输入包括高压工频交流(即市电)、低压直流、高压直流、低压高频交流(如电子变压器的输出)等。而LED驱动电源的输出则大多数为可随LED正向压降值变化而改变电压的恒定电流源。LED电源核心元件包括开关控制器、电感器、开关元器件(MOSfet)、反馈电阻、输入滤波器件、输出滤波器件等等。根据不同场合要求,还要有输入过压保护电路、输入欠压保护电路,LED开路保护、过流保护等电路。

2 LED驱动电源研究现状

从LED驱动器供电可以将其分成DC/DC和AC/DC两类。DC/DC驱动器一般由电池、电瓶或稳压电源供电,主要用于便携式电子产品、矿灯、汽车等用电设备。AC/DC驱动器直接由市电供电,现阶段主要用于装饰,景观照明的LED灯。当前,DC/DC驱动器主要有两种设计方案:电容式电荷泵电路和电感式DC/DC电路。AC/DC驱动器有工频变压降压,电容降压,buck降压电路以及单片开关电路几个设计方案。

3 LED灯照明的优点

与现行照明设备比较,LED照明有众多突出优点。①发光效率高,耗能少,LED的光效预计可达到200lm/W以上,而且光的单色性好、光谱窄。在同样的照明效果下,LED的耗电量是白炽灯泡的八分之一,荧光灯管的二分之一。②使用寿命长,LED的使用寿命可以长达近十万小时,而白炽灯一般为1000~2000小时,荧光灯为6000~8000小时。③安全环保,LED为全固态发光体,耐震、耐冲击,而且发热量低,无热辐射,无污染。④启动时间短,LED的响应时间只有几十纳秒,因此适合用在一些需要快速响应的场合。⑤体积小,LED具有小型化、平面化、可设计性强的特点,可以使我们从传统的点、线光源局限中解放出来,实现照明的随意布置。

4 LED电源和驱动电路主要技术概况

4.1电压变换技术

电源是影响LED光源可靠性和适应性的一个重要组成部分,必须作重点考虑。目前我国的市电是220V的交流电,而LED光源属半导体光源,通常是用直流低电压供电,这就要求在这些灯具中或外部设置AC-DC转换电路,以适应LED电流驱动的特征。目前电源选择的途径有开关电源、高频电源、电容降压后整流电源等多种,根据电流稳定性,瞬态过冲以及安全性、可靠性的不同要求作不同选择。

4.2电源与驱动电路的寿命与成本

LED寿命方面,虽然单颗LED本身的寿命长达10万小时,但其应用时必须搭配电源转换电路,故LED照明器具整体寿命必须从光电整合应用加以考虑。但对照明用LED,为达到匹配要求,电源与驱动电路的寿命必须超过10万小时,使其不再成为LED照明系统的瓶颈因素。在考虑长寿命的同时又不能增加太多的成本,电源与驱动电路的寿命与成本的通常不宜超过照明系统总成本的三分之一,在LED照明灯具产品发展的初期,必须平衡好电源与驱动电路的寿命与成本的关系。

4.3驱动程序的可编程技术

LED用作光源的一个显著特点就是在低驱动电流条件下仍能维持其流明效率,同时对于R.G.B.多晶型混光而形成白光来说,通过开发一种针对LED的数字RGB混合控制系统,使用户能够在很大范围内对LED的亮度,颜色和色调进行任意调节,给人以一种全新的视觉享受。在城市景观亮化应用方面,LED光源可在微处理器控制下可以按不同模式加以变化,形成夜晚的多姿百态的动态效果,在这方面将体现LED相对于其它光源所具有的独特的竞争优势。

4.4电源与驱动电路的效率

LED电源与驱动电路,既要有一定的供LED所需的接近恒流的正向电流输出,又要有较高的转换效率,电光转化效率是led照明的一个重要因素,否则就会失去LED节能的优点,目前商业化的开关电源其效率约为80%左右,作为led照明用电源,其转换效率仍须进一步提升。

5 LED驱动电源发展趋势

LED由于在经济环保、寿命时间长、光电转化效率高等众多优点,今年来在各行各业的应用得以快速发展和研究,LED的驱动电源也成了最近的关注热点。但由于驱动电源的设计及驱动方式选择不当,使得LED灯极易损坏。未来LED驱动电源的发展方向为先恒压,再线性恒流整合方式。

参考文献

[1] 蒋天堂.LED的特性及驱动电源的发展趋势[J].照明工程学报,2011,22(3).

[2] 陈鹏.大功率全彩色LED驱动电路的研制[D].江西师范大学,2009.

[3] 魏清清.XD-180开关电源的研究与设计[D].西安电子科技大学,2012.

驱动电源范文第6篇

【关键词】发射机 接触器 辅助触点 故障

DX发射机近期多次出现整流柜驱动电源故障,并且能自动恢复。经过查找,是由于真空接触器的辅助触点电阻阻值变大引起的。这就引起了我们的思考,因为DX发射机许多地方大大小小各种信号的接触器使用了很多。因此我们对发射机接触器的辅助触点进行了一次排查,发现了许多辅助触点的阻值有变化,及时更换,从而确保了发射机的安全运行,避免许多不必要的故障。

1 接触器与继电器

接触器主要是用来接通或断开主电路的,一般电流较大。而继电器的主要作用则是起信号检测、传递、变换或处理用的,它通断的电路电流较小。发射机中整流柜的电流较大,所以使用的是昆山的真空接触器CKJ5-80;冷却控制系统中用的型号为CKJ8-16,用于接通热交换器与水泵的电源。发射机中很多电路板上有许多小型的继电器用于提供连锁通路、冷却控制、主、备设备切换等。

1.1 真空接触器

整流柜的K1、K2、K5是用来提供驱动电源与风机电源的。最初,使用的是线圈电压为110V的交流接触器。但是由于交流接触器在合闸、分断时容易打火,对触点的损伤较大,进行影响触点的接触电阻。而真空交流接触器是真空触点,在合、断时没有火花,能延长使用寿命,降低维护成本,进而提高发射机的安全运行。

主触点与辅助触点:

主触点是用来接通负载电流的,辅助触点一般用来通过控制电流。主触点与辅助触点最大的区别是主触点比辅助触点大,并且通过的电流大。主触点一般控制负载的电源是一次电流。而辅助触点一般用在控制连锁回路里是二次电流。一般情况下主触点是常开触点。而辅助触点有常开与常闭两种。

1.2 驱动电源故障原理

如图1所示,驱动电源故障说明驱动级电源或相关检测电路出现异常,此时运行中的发射机将自动关机。当驱动级电源出现异常时,K5交流接触器2,4辅助触点无法闭合,此时电源控制板上的驱动级电源检测电路将给出故障信号,并从电源控制板J8―5端子,PS显示板J1―5端子送出故障信号,进而点亮6A4板上的驱动器-电压故障指示灯DS5。驱动电源故障主要检查驱动电路上相关元件的性能,比如保险F8、F9、F10,K1、K2、K5交流接触器以及其辅助触点的接触电阻。驱动电源故障的检测电路是通过K5的一对辅助触点实现的。

如果K5辅助触点电阻变大,导致J3-5与J3-6似通非通,使其不能接地,反相器U10_9的低电平变为高电平,U10_10将输出驱动电源故障低电平。由于更换真空接触器时间长,应急处理的办法是短接电源控制板J3-6与J3-5。

1.3 整流柜相序检测器辅助触点接触不良

风机电源为PB 单元三部3/4 马力和1/3 马力的风机供电。三相电源从低压主电源来,经过整流柜6TB1 的1、2、3、4 端子排,经过S5 保险盒,经过K5 继电器,给PB 单元的三部3/4 马力和1/3 马力的风机供电。其中K7为相序检测器。相序检测器的目的是检测风机的三相交流电是否缺相或者电压波动太大。如图2所示。

相序检测器:

DX发射机使用的是美国ATC SLA-380-ALE型号的相序检测器,它是一种多功能三相三线制电源保护或者三相用电保护继电器。集三相电压缺相保护、相序保护、三相电压不平衡、单相欠压保护于一体的保护继电器。DX发射机用它来保护风机电机同时起到对三相电的监测作用。从而提高发射机的安全性,减少由于三相电源故障而引起的烧毁风机电机,进一步确保了传输发射设备的安全,也降低了维护费用。

如图3为DX机相序检测器的平面图,其中1-6脚三相交流电主输入接点。1-12脚为辅助触点,当检测到三相380V少于设定值或者缺相或者相序错误时,它的辅助触点8、9脚就断开。导致电源控制板J3-4与J3-3之间断开。

如图4所示,本应送入U10的低电平并未高电平,从而导致380V A/C主交流故障的输出,引起发射机关机。应急处理办法短接J3-4与J3-3.

1.4 CKJ8-16辅助触点接触不良引起的冷却故障

如图5所示,水泵的启动是通过冷却控制板远程开机信号控制的,当冷却系统的PLC接收到来自TCU PLC的开机高电平信号。那么K3的9、13脚导通,将接通24V接触器线包电压。但是如果备泵的辅助触点接触不良或者阻值变大,主泵接触器的线包电压断开,导致主泵无法开启。水流动停止,从而导致水流开关不闭合,发射机因冷却故障而关机。所以对于接触器的辅助触点,必须定期测量主触点与辅助触点之间的接触电阻,一旦发现有变化,及时倒备泵或者更换。可以避免不必要的停播。

2 结束语

本文介绍了由于辅助触点接触不良引起的三例典型故障,一般我们都关注于主触点的检查,缺乏对辅助触点的检修。自从将辅助触点作为检修项目以来,大大减少了由于辅助触点引起的软故障,提高了发射机的效率与稳定性。

作者单位

驱动电源范文第7篇

关键词:大功率 LED路灯 驱动电源 设计

引 言

所谓“绿色照明”是指通过可行的照明设计,采用效率高、寿命长、安全和性能稳定的照明产品,改善提高人们的生活品质。完整的“绿色照明”内涵包括高效、节能、安全、环保等四项指标,不可或缺。作为“绿色照明”之一的半导体照明是21世纪最具发展前景的高技术领域之一,它具有高效、节能、安全、环保、寿命长、易维护等显著特点,被认为是最有可能进入普通照明领域的一种新型第四代“绿色”学源。2003年6月17日,我国正式启动“国家半导体照明工程”。随着“绿色照明”理念的提出和推广,以半导体材料制作的LED光源被逐渐的应用到了景观照明方面,与此同时大功率的LED路灯引起了人们的广泛关注。大功率LED路灯的工作原理是,通过直流低压对大功率LED组进行点亮,从而满足人们的照明需求。大功率LED路灯不仅具有亮度高和显色性好的优势,并且因为LED路灯的需要输入的电能是低压直流,所以对电能的要求少。随着太阳能光伏发电技术的不断成熟,由于大功率LED路灯对电能的要求少,使得太阳能LED路灯作为未来道路的照明方式成为可能。在目前的LED应用过程中,由于大功率LED所需要的必须是低压直流电源,所以普通的家用交流电无法满足大功率LED的要求,即使经过了普通降压和稳压的电源也必须通过重新改良过后才能用于为大功率LED驱动电能。本文通过对大功率LED的工作特性深入探析理解,并对目前常用的一些驱动电源进行简要分析,对高效的发挥出大功率LED的优势驱动电源必须具备的哪些条件提出了多个设计要素。

一、LED驱动电路研究的意义和价值

LED路灯是低得罟、大电流的驱动器件其发光的强度由流过LED的电流决定电流过强会引起LED的衰减电流过弱会(dian4 liu2 guo4 ruo4 hui4)影响LED的发光强度因此LED的驱动需要提供恒流电源以保证大功率LED使用的安全性同时达到理想的发光强度。用市电驱动大功率LED需要解决降压、隔离、PFC(功率因素校正)和恒流问题还需有比较高的转换效率有较小的体积能长时间工作易散热低成本抗电磁干扰和过温、过流、短路、开路保护等。本文设计的PFC开关电源性能良好、可靠、经济实惠且效率高在LED路灯使用过程中取得满意的效果。

LED由于节能环保、寿命长、光电效率高、启动时间按短等众多优点,成为了照明领域关注的焦点,近年来发展迅速。由于LED独特的电气特性使得LED驱动电路也面临更大的挑战,LED驱动电路关系到整个LED照明系统性能的可靠性。因此为防止LED的损坏,这些都要求所设计系统能够精准控制LED输出电流。目前采用的稳压驱动电路,存在稳流能力较差的缺点,从而导致LED寿命大为缩短。

当前,直流输入LED驱动电源已经发展了较长的一段时间,电路已比较成熟,而用于市电输入照明的LED驱动电路,很多采用交流输入电容降压及工频变压器降压,电源体积过大,输出的电流稳定性差,性能很低。目前针对市电输入的降压驱动电路是当前LED驱动市场的难点和热点。LED照明时一种绿色照明,其驱动电源的输出功率较小,在此情况下实现电源的高效率是另一大难点。同时,由于LED的使用寿命理论上长达10 万小时,这要求驱动电源很高的可靠性。

二、设计方案

HV9910 应用恒定频率峰值电流控制的脉宽调制(PWM) 方法,采用了一个小电感和一个外部开关来最小化LED驱动器的损耗。不同于传统的PWM控制方法,该驱动器使用了一个简单的开/ 关控制来调整LED的电流,因而简化了控制电路的设计。

2.1 电路的特点

1)无需电解电容及变压器,这样增加了电源的使用寿命。如果LED驱动器理有电解电容,那寿命主要取决于电解电容,电解电容的使用寿命有一个大家公认的近似计算法则:即温度每下降10 度使用寿命增加一倍。比如说标称105 度2000 小时的电解电容,在65 度下使用寿命大约是32000 小时。

2)高效率。这款灵活简单的LED驱动器IC效率超过93%,可减少相关元件的数量,从而降低了系统成本。HV9910 可将调整过的85V至265Vac 或8V至450Vdc 电压源转换为一个恒流源,从而为串连或并联的高亮LED提供电源。

3)电路简单,仅需一个芯片HV9910 的实现就能实现所有的功能,没有用到变压器,提高了功率的效率,减少了空间,增加了系统的可靠性。

2.2 电磁兼容,高PFC、过EMI

采用高PFC 功能电路设计的室外LED 路灯电源,内置完善的EMC电路和高效防雷电路,符合安规和电磁兼容的要求。再用电压环反馈,限压恒流,效率高,恒流准,范围宽,实现了宽输入,稳压恒流输出,避免了LED正向电压的改变而引起电流变动,同时恒定的电流使LED得亮度稳定。整机元件少,电路简单。

2.3 电源的PCB设计

本文在PCB 布局过程中,将易受干扰的元器件、输入与输出元件、具有较高的电位差的元器件或导线间距离尽可能加大,提高电路的抗干扰能力。

本文遵守以下原则进行PCB布线:

1)尽量避免相邻的线平行排列,平行走线的最大长度小于3cm,避免线间电容使电路发生反馈耦合和电磁振荡;

2)为避免高频回路对整个电路的影响,尽可能减小其面积,并使用较细的导线;

3)合理设计PCB导线的宽度,电源进线线宽1.5mm,开关电源输入线的相线与中线间距3.5mm,电源地与输出地间距、变压器的初级与次级间距均大于8mm;

三、可靠性设计

要在照明领域中大量使用大功率白光LED,只有保证大功率白光LED驱动电源安全可靠地工作,才能保证大功率白光LED的长寿命和发光亮度稳定。

3.1过压过流保护

在实际使用中,会出现负载短路或者空载的情况,会造成整个驱动电源的破坏,所以在驱动电源设计的时候,需要增加过压与过流保护。

3.2隔离保护

LED是低电压的产品,当驱动电源的开关损坏时,也不能有危及负载的高电压出现。所以要求电路的负载电路做到隔离保护。

3.3浪涌保护

在实际应用中,电网很不稳定,尤其是雷雨季节,会有浪涌电压存在,所以在驱动电源设计时,要考虑到整个产品的防雷,尽量避免在异常时造成永久性的破坏。

3.4散热设计在大功率LED应用中,LED能承受的电流与温度有一定的关系,所以在驱动电源设计时,需要考虑大功率白光LED的散热问题和驱动电源本身的散热问题。

四、本文小结

驱动电源范文第8篇

Abstract: A principle block diagram of power supply for LED driving based on PWM controller IC was presented. Using the PWM IC FAN7554 as the main microchip to design a fly-back LED drive that is designed with an output power of 120W, an output voltage 33V and an output current 0.9A. The circuit can supply drive power for a LED array with 30 tubes with the power of 1 W by using 10 in series and 3 in parallel. And introduces the operation principles of the designed circuit. The power supply for LED driving of this design has passed a series of related electric tests and it has got some satisfactory results in the actual operation, capable of entering the low power LED lighting market, and can be a reference for high performance, low cost low-power LED power supply design.

关键词: 脉冲宽度调制;FAN7554;反激式;LED驱动电源

Key words: PWM;FAN7554;fly-back;LED driver power

中图分类号:TN6 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2015)17-0104-03

0 引言

LED作为新型绿色环保光源,具有亮度高,发光效率高,寿命长以及工作电压低等特点,具有广阔的应用前景,但是LED照明中的驱动电路部分却是目前制约其发展的一个重要瓶颈之一[1-3]。为了LED管稳定的发光,需要设计出LED恒流恒压驱动电源。本设计利用FAIRCHILD公司的FAN7554作为PWM控制器,设计了一款输出电压范围为33V~37V,输出电流0.9A的30W LED驱动电源。通过对其EMI(电磁干扰)滤波电路、PWM控制电路、反馈控制电路、反激式变换电路、各种保护功能电路等进行设计和制作,成功地实现了反激式LED驱动电路,该驱动电源具有结构简单、成本低廉、节能高效和稳定可靠等特点。

1 LED驱动电源的组成

本文设计的LED恒流驱动电路的工作原理框图如图1所示。它主要由输如EMI滤波电路、PWM控制电路、反激变换电路、光耦反馈电路、电流环恒流控制电路、保护电路等组成。交流电输入经EMI滤波电路及整流滤波电路后,由光耦的反馈信号调整PWM控制电路输出的脉冲信号宽度,从而对滤波之后的输入信号大小进行控制调节,再通过反激式变换电路进行电压变换。以电流型PWM控制芯片FAN7554为控制器件组成的恒流恒压控制电路,将电流取样信息和电压采样信息分别经电流比较器处理后由光耦反馈至变换级驱动端,实现电流电压控制调节,最终提供稳定电流和稳定电压,驱动LED负载。在保护电路方面主要有浪涌保护、欠压保护、过压保护和高频MOS管保护等。

2 LED驱动电源电路设计及原理分析

2.1 核心元件概述

FAIRCHILD公司提供的FAN7554芯片集成了一个固定频率的电流模式控制器。图2为FAN7554芯片的内部结构,该芯片具备软启动、通断控制、过载保护、过压保护、过流保护和欠压锁定等功能,这为电路简单、成本低廉的LED驱动电源电路设计方案提供了所需要的一切。芯片没有集成高频MOS管,在设计时需要与独立高频MOS管组成实现PWM控制电路,这极大方便了设计者进行调试与维修,这主要是因为设计者一般会对LED驱动电源中的高频MOS管的PWM信号进行观察和测试,且LED驱动电源工作时高频MOS管损坏的概率较大。

图3为LM358双运算放大器的引脚功能图,其内部包括有两个独立的、高增益、内部频率补偿的双运算放大器。LM358的主要特性有:直流电压增益高达100dB;单位增益频带宽约1MHz;单电源电压范围宽为3~30V。这些特性决定了LM358适合于LED驱动电源的误差放大电路的设计。

2.2 基于FAN7554芯片的30W LED驱动电源电路设计

根据LED驱动电路的原理框图,设计了如图4所示的基于FAN7554芯片的30W LED恒流恒压驱动电源的电路原理图,该驱动电源LED负载采用30只功率为1W的LED管进行10串3并混联方式组成的LED阵列,组内所有的LED管电压额定值为33V、电流额定值为0.9A,光功率约为30W,设计要求LED驱动电源效率大于80%,则电源输入功率约为37.5W。考虑到小功率LED驱动电源对功率因数不做要求,在低成本设计的前提下本设计没有采用无源功率因数校正电路。

2.3 基于FAN7554芯片的30W LED驱动电源电路原理分析

①LED驱动电路的电源。

LED驱动电源的供电电源是220V/50Hz交流电。

②浪涌保护电路。

采用保险丝F1、负温度系数的热敏电阻RY1、RY2、电阻R21、R22和电容C16设计浪涌保护电路。当满载开机时,C6电压不能突变,相当于短路,导致输入电压很大。而热敏电阻在冷态时电阻很大,可起到限制输入浪涌电流的作用。在电源接入端加入防止浪涌保护电路,主要是用来防止由于雷电过电压和操作过电压等瞬态过电压,造成LED驱动电路核心器件的损坏。

③EMI滤噪电路。

采用电感L3、电容C13、C7和C8设计EMI滤噪电路,主要是为了滤除共模和差模噪声,并提供放电回路。

④整流电路。

采用DB107设计桥式整流电路,将双相输入交流电转换成单相交流电。

⑤前端电感电容复式滤波电路。

采用电容C6、C3和电感L1设计电感电容复式滤波电路,不仅起到过滤噪声的作用,同时还起到将单相交流电转换成纹波较小的直流信号的作用。

⑥过压保护和欠压保护电路。

FAN7554芯片的电源主要来源于由变压器T1的6号管脚和1号管脚组成的次级线圈,在芯片电源管脚与模拟地之间反向接入稳压二极管D9,起到过压保护作用,从而保证芯片的电源电压不高于18V。当次级线圈供电不足时,由R2电阻和R5电阻组成的欠压保护电路,芯片电源直接由整流后的直流电源提供电源,实现了欠压保护功能,从而保证芯片的电源电压不低于18V。

⑦高频MOS管保护电路。

采用电阻R3、电容C2和二极管D6设计高频MOS管保护电路。当高频MOS管截止时,如果不是高频MOS管保护电路为电感所存储的电磁场能量提供泄放回路,那么电感所存储的电磁场能量将直接注入高频MOS管,从而在MOS管上产生过大的电压应力,甚至损坏MOS管[4,5]。

⑧LED负载电源电路。

在变压器T1和MOS管完美配合工作下,实现了将输入电能量耦合至LED负载端和恒压恒流电路两部分电路中。LED负载的电能量由变压器T1的12号管脚和9号管脚组成的次级线圈提供,为了防止负载的电流回流至次级线圈,在次级线圈的12号管脚和LED负载之间正向并联接入二极管D2和二极管D4。可是为了防止加在D2和D4并联电路两端的电压过大而损坏它们,因此在D2和D4的并联电路两端并联上由R1和C1组成的串联电路;LED负载端的电感电容复式滤波电路由电容C4、C5、电阻R4和电感L2组成,不仅起到滤除噪声的作用,而且还起到了将单相交流电转换为纹波较小的直流电的作用。

⑨反馈控制电路。

为了实现稳定的LED驱动电源,加入了电压采样和电流采样电路,通过LM358双运放将所采样的电压值、电流值与相应的基准电压值、基准电流值相比较后转换为误差量,该误差量通过光耦器件PC817反馈至FAN7554芯片的反馈管脚达到调整高频MOS管脉冲宽度的目的,从而实现对LED负载的输出电压、电流调节[6,7]。

3 总结

本文提出了一种基于PWM控制芯片的小功率LED恒流恒压驱动电源的电路架构,并利用FAIRCHILD公司的PWM芯片FAN7554作为主控制器,设计了一款功率达30W的反激式LED驱动电源,其输出电压为33V,输出电流为0.9A,可为30只功率为1W的LED管采用10串3并混联方式组成的LED阵列提供驱动电源。通过对其EMI(电磁干扰)滤波电路、PWM控制电路、反馈控制电路、反激式变换电路、各种保护功能电路等进行设计和测试,通过对其EMI(电磁干扰)滤波电路、PWM控制电路、反馈控制电路、反激式变换电路、各种保护功能电路等进行设计和测试,结果表明其恒流效果好,输出电压纹波低,成功实现了该反激式LED驱动电源,这对设计高性能、低成本的小功率LED驱动电源具有一定的指导意义。

参考文献:

[1]赵安军.隧道LED照明技术研究及应用探讨[J].中国交通信息产业,2008(6):117-118.

[2]蒋明刚,杨洁翔,范荣.新型LED灯具在室内照明中的应用[J].科技资讯,2012(15):244.

[3]付佳.升压型双模式PWM LED驱动芯片设计[D].浙江大学,2007.

[4]刘松,张龙,王飞,等.开关电源中功率MOSFET管损坏模式及分析[J].电子技术应用,2013,39(3):64-66.

[5]陈菊华.避免MOS管在测试时受EOS损坏的方法[J].电子与封装,2007,7(8):17-20.

[6]朱顺东.一种电流自适应的升压式LED驱动电路的实现[D].吉林大学,2008:4-6.

驱动电源范文第9篇

关键词:LED驱动电源;CE认证;检测

中图分类号:TM910.2文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2012) 01-0000-02

LED Driver Power Supply Test and Had CE Certification Resolution

Kang Yan

(Fujian Metrology Institute,Fuzhou350003,China)

Abstract:The analysis of the LED driver power supply should have several features,as well as CE certification

Keywords:LED driver power supply;CE certification;Detection

CE标志是一种安全认证标志,被视为制造商打开并进入欧洲市场的护照。

CE是法文“Conformite Europeene”的缩写,意为“符合欧洲(标准)”。“CE Marking”,即CE标志,于1993年签署的欧盟产品指令98/68/EEC中被正式提出,CE标志成为欧盟国家统一的强制性产品认证标志。换言之,没有CE标志,就不能进入欧盟市场。产品上施加CE标志,意味着其制造商宣告:该产品符合欧洲的健康、安全、环保和消费者保护等相关法律所规定的基本要求。

CE标志的意义在于:用CE缩略词为符号表示加贴CE标志的产品符合有关欧洲指令规定的主要要求(Essential Requirements),并用以证实该产品已通过相应的合格评定程序或制造商对产品符合相关欧洲指令的自我声明。对于那些高危险性的设备或那些没有欧洲标准的产品,必须要有公告机构(Notify Body)的评估意见来作为制造商进行自我符合性声明和标贴CE标志的基础。

近几年LED作为新型节能光源在全球和中国都赢得得了很高的投资热情和极大关注,并由户外向室内照明应用市场渗透,中国也涌现出大大小小上万家LED照明企业。让LED照明大放异彩的最主要原因正是其宣扬的具有节能、环保、长寿命、易控制、免维护等特点。

然而颇具讽刺意味的是,我们常常听闻由于LED驱动电源本身的寿命直接拖累LED照明灯具变得并不“长寿”,极大地增加了维护使用成本;或者驱动电源的效率不高导致LED照明灯具的能效转换比并不是想象中那么高,或者由于输出电流纹波没有得到很好的控制影响了发光品质,使得LED照明的绿色节能优势大打折扣,甚至影响了市场普及。因此,LED产业链的完善和成熟,驱动电源也是其中重要的一环。但现状是LED驱动电源的设计和品质局限却日益成为LED产业发展的“后腿”,因此电源模块厂商、灯具制造商都越来越重视采用先进的测试测量技术和方案。

LED驱动电源的可靠性和能效是测试关键。那么,真正高品质的LED驱动电源应该具备什么样的特点或者说应该满足那些要求才能通过CE认证要求呢?本文总结出以下主要的几个方面:

1.高可靠性和寿命:驱动电源的寿命要与LED的寿命相适配,特别对像LED路灯的驱动电源,因为装在高空,维修不方便,维修的花费也大;

2.高效率:对于电源安装在LED灯具内的结构,这一点尤为重要。因为LED的发光效率随着LED温度的升高而下降,所以LED的散热非常重要。电源的效率高,它的耗损功率小,在灯具内发热量就小,也就降低了灯具的温升,对延缓LED的光衰有利。

3.高功率因数:随着社会对供电质量的要求不断提高,人们越来越关注用电设备带来的电能质量和谐波问题。如欧盟已经标准,规定功率大于25W的电源设备必须具备功率因数校正电路。而其他很多国家对于30~40W的LED驱动电源,据说不久也将可能会对功率因数方面有一定的指标要求。

4.恒流驱动:现在通行的有两种:一种是一个恒压源供多个恒流源,每个恒流源单独给每路LED供电。这种方式组合灵活,一路LED故障,不影响其他LED的工作,但成本会略高一点。另一种是直接恒流供电,LED串联或并联运行。它的优点是成本低一点,但灵活性差,还要解决某个LED故障不影响其他LED运行的问题。

5.PWM分析和输出纹波测量助力进军高端市场。真正节能的家用LED照明产品最终是要具有调光功能的,目前也是欧美等高端市场的需求,今后在其他国家和市场也会逐步普及。LED调光的最新技术是PWM,通过产生不同脉宽的PWM信号,控制功率器件的开启和关断的比例,从而达到调节输出光通量的目的。相比于其他调光方式,PWM调光不改变LED流过的电流大小,灯具不会出现偏色,也避免了电阻调光带来的能量损失,保持了LED照明的高效率。

适当的输出纹波:纹波是加在直流输出电压上的交流电压,也是LED电源测试中的一个重要测量参数。纹波电流越大,电源成本就越低,但光输出会因此受到影响,而且会提高LED结温进而影响LED性能,甚至严重降低LED的使用寿命(经验显示,结温每升高10℃使用寿命就缩短一半)。因此准确地测量纹波就显得十分重要。输出纹波会影响LED的光输出效果。但减小纹波需要使用更高品质和容量的电容。为提高电源整体的使用寿命,设计师往往倾向于采用无电容方案。工程师必须在输出纹波指标上确定折中方案。

6.浪涌保护:LED抗浪涌的能力是比较差的,特别是抗反向电压能力。有些LED灯装在户外,由于电网负载的启甩和雷击的感应,从电网系统会侵入各种浪涌,有些浪涌会导致LED的损坏。因此LED驱动电源要有抑制浪涌的侵入,保护LED不被损坏的能力。LED灯的驱动电源受安装环境条件的影响,很容易受到电磁干扰,特别是雷击干扰。为此,驱动电源在设计一阶段就要考虑这个问题,并且要达到一定的标准。例如,防雷要求要达到D级,线线之间电压承受±6kV,线地之间±6kV,在产品试验过程中,直流输出范围与正常服务条件一致:DC输出电压的波动应在±10%以内;在试验过程中或试验结束后,驱动电源运行时一不应有报警、错误报警等等。

7.保护功能:电源除了常规的保护功能外,最好在恒流输出中增加LED温度负反馈,防止LED温度过高,要符合安规和电磁兼容的要求。将固定电阻换成随温度变化的电路,即可实现对LED电流的温度管理。在感测温度,元件电阻可达4.7KΩ,且容许误差值为±5℃(标准系列)或±3℃(容许误差值精确系列)。像所有半导体一样,LED的最高容许结点温度不能超过,以免导致过早老化或者完全失效。如果结点温度要保持在临界值以下,那么外界温度升高时,最高容许正向电流则必须下降。不过,如果运用散热器,在特定的外界温度时正向电流可以增加。

8.防护方面:对灯具外安装型结构,电源结构要防水、防潮,外壳要耐晒。散热是确保电子屏长期稳定工作的重要设计项目。散热,即把屏内因工作产生的热量及时带走,以保持屏内空气温度与器件工作温度处于正常的要求范围。同时它能有效地解决屏内防尘、防湿与防腐等问题。

综观LED数码管的防护措施,基本上都是在两端堵头上进行外部防护,从数码管的工作环境上分析,根据使用区域的不同,数码管要能承受高温、严寒、日晒、雨淋、干燥等各种恶劣环境因素的考验,管内线路板的防护才是解决问题之根本,常规的只是对外部进水进行防护的措施根本无法达到数码管的真正防护目的,无法遏制数码管居高不下的年损坏率。

要使LED数码管的年损坏率下降,仅仅外壳防护是不够的,必须要对管内线路板进行有效防护,确立的“双重防护”方案,经大量户外苛刻的试验,测试结果表明:进行线路板“特殊防护”和外壳“硅胶防护”的“双重防护”下,护栏管无论在何种恶劣气候环境下,其损坏率仅是电子元件的早期失效率,在原材料进行有效控制的情况下,护栏管的年损坏率完全可以控制在1%以内,从而,大大节约了高损坏率带来的巨大浪费。

9.出口欧盟国家需要通过包括安全认证测试(LVD)和电磁兼容性认证测试(EMC)。在欧盟CE认证指令89/336/EEC中,规定了家电的电磁兼容性(EMC:Electromagnetic Compatibility Directive)要求:设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境的任何事物构成影响或不能承受的电磁干扰的能力。电磁兼容性要求包含两个方面:一是,电磁干扰(EMI:Electromagnetic Interference),对于电器设备运作时所产生的干扰,影响临近电子产品之正常功能。要求所产生的骚扰不妨碍其它电气装置、设备或系统的正常工作;二是,电磁耐受能力(EMS:Electromagnetic Susceptibility),电器设备运作时对外界环境所产生之干扰的忍受程度或抵抗能力,换言之是要求家电产品具有一定抗电磁干扰的能力,其性能不因外部电磁干扰而降低。

总的来说,要达到高品质的驱动电源设计标准,就需要进行全面的测试测量分析。真正高品质的LED驱动电源应该具备以上几个特点或者应该满足上述要求才能通过CE认证,只有达到这些项目的要求,才能让你的产品顺利的进军到欧美各个国家的高端市场。

因此,贴有“CE”标志的产品CE认证对企业来说有着重要的意义――是企业对消费者的一种承诺,能增加消费者对产品的信任程度,是进入欧盟市场的必备条件之一;增加客户的购买力,也是国外客户下定单的最基要求服从权力,为产品“买安全保险”的行为,确保产品安全性;提高产品的品质和提升企业的制造水平面,CE认证是很多欧洲客户的基本要求。

参考文献:

[1]方佩敏.LED的发展概况[J].今日电子,2006,8

驱动电源范文第10篇

关键词:小功率LED;驱动电源;电路;变压器

1 引言

在全球“节能减排”大背景下,LED作为一种节能型新光源在城市景观、交通指示和公众广告等行业都有着相当广泛地应用。LED具有高效、长寿命、低功耗和安全等优点。LED光源与其他光源主要区别在于LED光源需要一个恒流源驱动电源。

2 方案比较选择

升压式有源功率因数校正方案具有输出电流纹波小、效率高、磁性元器件设计简单等优点。但电路结构复杂、成本较高不适于大批量生产。

反激式有源功率因数校正方案只需要一级就可以实现功率因数校正和输出恒压/恒流的要求。具有电路结构形式简单、成本低等优点。

临界模式在照明和其他低功率应用中很常见,成本低廉,设计简单,适合大批量生产。综合成本、生产性等因素,选用临界反激模式有源功率因素校正方案。

3 电路设计

该电源设计重点为变压器设计,驱动芯片为L6561。本文侧重介绍变压器理论推导和主要参数设计。主要参数包括:输入电压 =176VAC~264VAC,输出功率Po(max)=17W,输出电流Io=0.34A~0.36A,输出电压 =25VDC~50VDC,效率 ≥85%,功率因素PF≥0.95。

变压器设计需进行理论分析,理论分析中所涉及参数及其意义分别如下所示: 、 、 分别为初级、次级与辅助绕组匝数, 为匝比, 为输入功率, 为磁芯电感系数, 为输入电压有效值, 为初级电感量, 为初级电流有效值, 为初级电流峰峰值, 分别为开关管周期、导通时间和关断时间

……输出电压; ……驱动电源效率。

由功率与电压电流关系推导初级峰值电流:

4 变压器主要参数设计

(1)初级电感量设计

L6561芯片最小驱动频率 ,考虑到EMI设计要求,选取 ,综合考虑次级反射电压、初次级电流峰峰值等要求,取 =4, =170V, =51V。根据3.1推论的结论可知:

5实验结果

根据以上设计,制作了原理样机。常温时测试驱动电源参数,当=220VAC,Io=0.355A, =47.8V时,主要测试参数如下:PF≥0.967, ≥86.7%。

6 结论

本文从方案选取着手,比较不同电路拓扑形式,选用以L6561为控制芯片的临界反激模式有源功率因素校正的方案,设计低成本、高功率因素的LED驱动电源。重点介绍了变压器理论分析与参数设计以及测试结果。

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