LED燈作為一種新型的節(jié)能無公害光源,具有獨(dú)特的發(fā)光特性,在現(xiàn)代照明應(yīng)用中起著革命性的作用。
作為LED照明產(chǎn)業(yè)鏈中最核心的組件之一,LED驅(qū)動電源的驅(qū)動控制技術(shù)可靠性低,成本高的典型問題一直制約著LED照明的發(fā)展。
多通道LED驅(qū)動電源技術(shù)的發(fā)展和可靠性研究是當(dāng)前行業(yè)的重要課題。
1. LED驅(qū)動器狀態(tài)分析。
國內(nèi)外通用LED照明的一個重要特征是光源通常由大量的LED芯片組成。
LED的特性決定了該LED適合恒流驅(qū)動。
這是國內(nèi)外專家學(xué)者的共識。
LED的驅(qū)動方式主要是單通道恒壓輸出(光源內(nèi)置恒流源),單通道恒流輸出和具有多個DC / DC恒流輸出的單通道恒壓源。
1.1單輸出恒流驅(qū)動通過單個輸出電源將LED光源作為一組負(fù)載來驅(qū)動是最簡單的LED驅(qū)動控制方法。
形成LED光源的多個LED可以以各種方式連接。
所有LED負(fù)載的串聯(lián)。
單輸出電源是用于驅(qū)動LED燈的恒定電流源。
由于光源是串聯(lián)連接的,所以沒有電流共享的問題,但是當(dāng)串聯(lián)連接的LED數(shù)量很大時(shí),光源的電壓將增加。
光源的高壓要求燈泡滿足安全標(biāo)準(zhǔn),并且絕緣成本增加。
燈散熱器和絕緣要求越高,熱阻越大,散熱效果越差,這會影響LED燈的壽命。
單輸出恒流驅(qū)動器在其應(yīng)用中有一定的局限性,特別是LED光源的并聯(lián)連接將對光源的使用壽命和可靠性產(chǎn)生更大的影響。
1.2多輸出恒流驅(qū)動器目前,更常用的LED多通道驅(qū)動方案在單個輸出恒壓源的輸出端口配備了幾級非隔離的DC / DC轉(zhuǎn)換器。
每個LED負(fù)載均由單獨(dú)的DC / DC轉(zhuǎn)換器控制,以實(shí)現(xiàn)恒定電流驅(qū)動控制。
該方案的缺點(diǎn)是DC / DC轉(zhuǎn)換器電路更復(fù)雜,成本更高并且可靠性更低。
每次添加DC / DC轉(zhuǎn)換器時(shí),驅(qū)動效率都會相應(yīng)降低,并且容易發(fā)生電磁干擾(EMI)。
不同類型光源的每個LED負(fù)載的電壓,電流和功率都不同。
通用DC / DC轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)難以標(biāo)準(zhǔn)化,這給工業(yè)化帶來了極大的不便。
3.關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新從LED照明的可靠性和成本的角度來看,具有多個驅(qū)動器的模塊化LED照明將成為未來LED照明的趨勢。
目前,國內(nèi)外研究機(jī)構(gòu)和制造公司正在研究多通道LED驅(qū)動電源技術(shù),主要是在研究新型正反激復(fù)合轉(zhuǎn)換器LED驅(qū)動電源的基礎(chǔ)上,采用電壓型變頻控制,三電平轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換器電路在臨界模式下工作。
該技術(shù)可以提高驅(qū)動電源的可靠性,但是電路復(fù)雜且成本高。
本研究項(xiàng)目關(guān)鍵技術(shù)的主要創(chuàng)新是:(1)突破傳統(tǒng)的三電平轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)LED多通道驅(qū)動的思想,并采用兩級轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)多通道驅(qū)動LED。
使用諧振電容器來參與主電路的諧振轉(zhuǎn)換特性可以提高轉(zhuǎn)換器的動態(tài)響應(yīng)速度,減少在諸如轉(zhuǎn)換器啟動之類的動態(tài)條件下對LED負(fù)載的沖擊電流,并提高可靠性。
司機(jī)。
同時(shí),利用諧振電容器來平衡多路輸出的負(fù)載電流,以實(shí)現(xiàn)多路輸出之間的高精度均流特性,具有成本低,體積小,效率高的特點(diǎn)。
。
(2)提出了一種新型的單開關(guān)正反激多輸出電路。
主電路一次側(cè)只有一個開關(guān)管,可以實(shí)現(xiàn)變壓器二次側(cè)多路輸出的均流控制,進(jìn)一步降低了電路成本;由于主變壓器在兩個方向上使用,因此減小了變壓器的體積,效率達(dá)到了