广告
广告
一款轻松实现高效调光的多级LED驱动设计方案
您的位置 资讯中心 > 技术与应用 > 正文

一款轻松实现高效调光的多级LED驱动设计方案

2013-11-04 15:29:11 来源:http://ic.big-bit.com/ 点击:1523

尽管为通用照明应用而设计的基本$LED驱动器相对简单,但是当需要切相调光(phase cut dimming)和功率因数校正等附加功能时,这种设计就将会变得非常复杂。不带功率因数校正功能的非调光LED驱动器一般包括一个离线开关电源,用其进行调节以实现恒流输出。这与标准离线开关电源和在AC-DC适配器中通用的型号并无太大差异。这种设计可以采用标准的SMPS(开关电源)电路拓朴,如降压、升压或反激式转换器等。

2009年12月3日,美国能源局(DOE)为一体化LED灯项目发布了“能源之星”规格的最终版,规定在美国应用的LED驱动器的功率因数必须优于 0.7,而工业应用则预计要优于0.9。目前市场的许多产品尚不能满足这样的要求,因此未来需要用更先进的产品来进行替代。有两种方式可以实现功率因数校正(PFC),每种都要求在$电源转换器的前端增加一些附加电路:简单的低成本无源PFC,以及更复杂的有源PFC。

在更深入研究这些方法之前,需要强调的一点是为了获得“能源之星”评级, LED驱动必须是可调光的。

一般而言,这就意味着其可调性会源于现有的基于切相工作原理的墙式电子调光器,这一原理最初是用来设计纯阻抗白炽灯。尽管其它调光方法,如线性0-10V调光或DALI也可能合乎要求,但是它们可能都仅限于高端工业类LED驱动器。

到目前为止,切相调光器的应用相当广泛,很显然,能够有效调光的LED灯将具有极大的优势。由于市场上还有许多基于三端双向可控硅开关的低成本调光器,因此保证LED驱动器与所有类别相兼容是不现实的,特别是许多调光器仅采用基本设计,性能十分有限。基于这样的原因,“能源之星”项目仅要求LED驱动器厂商在一个网页中详细说明哪些调光器可以与其产品相兼容。

在“能源之星” 规格中,值得注意的另外一个要求是LED的工作频率必须大于150Hz,以消除出现可见闪烁的可能性。这就意味着给LED供电的输出电流中不能带有任何大量的频率是线性频率(50Hz或60Hz)两倍的纹波。

在如办公室照明、公共建筑和街区照明等离线应用中,越来越多的应用中采用$LED照明,并且在未来几年里仍将保持这一趋势。在这些应用中,大功率LED会取代线性或大功率CFL荧光灯、HID灯以及白炽灯。这些应用需要一个LED驱动器,其典型功率范围为25W至150W。在许多情况中,LED负载都由一个的高亮度白光LED阵列组成,通常采用多种形式的芯片封装。用于驱动这些负载的DC电流通常至少为1安培。实际也有AC电流驱动的LED系统,但是一般认为DC系统可以为LED提供更理想的驱动条件。

在LED照明设备中需要进行电流隔离,以防止在可以接触到的地方发生触电危险,这种危险在大多数情况下都可能发生,除非采用一个绝缘的机械系统。这是由于与日光灯照明设备等不需要通过绝缘来实现安全性的产品不同,LED芯片需要与金属散热器连接。为了实现良好的热传导性,需要在$LED芯片和散热器之间形成热障,这样就无需通过添加绝缘材料来满足绝缘要求。因此,在LED驱动器内部形成绝缘就是最佳选择,同时也说明了电源转换器拓朴技术是可行的。

两种可能方案分别是反激式转换器或包括一个PFC级的$多级转换器,然后是绝缘和降压级,最后是后端电流调整级。两种方案之中,反激式因其相对简易且成本较低,应用比较广泛。

$反激式转换器为许多应用提供了良好的解决方案(图1),然而,它却具有如下的局限性:有限的功率因数校正能力;在宽输入电压范围上效率有限;两倍线频(<150Hz))时的输出纹波很难消除;需要通过附加电路进行调光。

 

 

图1:采用反激式转换器的LED调光

尽管多级设计(图2)的额外成本限制了其在高端产品中的应用,但这种设计却可以克服其中的一些问题。在较宽的AC输出电压范围内,其可以实现高功率因数和较低的总谐波失真(THD),从而使相同的LED驱动器可以利用110V、120V、220V、240V或277V的主电源供电。

 

 

图2:采用多级转换器的LED调光

声明:转载此文是出于传递更多信息之目的。若有来源标注错误或侵犯了您的合法权益,请与我们联系,我们将及时更正、删除,谢谢。

阅读延展
LED驱动器 电源转换器 LED照明 LED芯片 反激式转换器 LED驱动设计 升压电感器
  • 中小功率LED电源异常诊断思路

    中小功率LED电源异常诊断思路

    led驱动电源实质是电源转换器,其种类多种多样,驱动方式也各式各样,通常情况下led驱动电源检修的流程是怎么样的。下面就以一个典型的小功率电源隔离驱动为例子,来说说检修的方式流程。

  • LED电源挑选从这几个方面入手准没错

    LED电源挑选从这几个方面入手准没错

    led驱动电源实质是电源转换器,将电源供应转换为特定的电压电流以供给LED发光。本文从LED驱动电源的可靠性、效率、功率、内部驱动方式等方面分析优劣,来挑选适合的电源。

  • 日常中所谓的电源与学术上的电源

    日常中所谓的电源与学术上的电源

    日常生活中,理解的电源便是充电头、移动电源、充电电池和电源适配器等,而事实上这些都被成为电源转换器。而真正的电源的定义又是什么呢?

  • 电源转换器不同国家类型也有所不同

    电源转换器不同国家类型也有所不同

    不同国家,不同区域,习惯的不同,世界各国的电源插座插头各不相同,除形状上的不同外,电压、频率等也都有所不同。

  • 如何正确使用合适的功率器件以满足工业电源要求

    如何正确使用合适的功率器件以满足工业电源要求

    本文介绍了适用于工业电源应用的各种电源转换器拓扑,以及设计人员在选择拓扑及其相关元器件之前必须考虑的因素。此外,还介绍了ROHM Semiconductor 推出的相关元器件及其有效应用。

  • 分享电源模块的小知识 跟小编一起来看看吧

    分享电源模块的小知识 跟小编一起来看看吧

    本文首先介绍了什么是电源模块,它是一种可以直接焊接直插在电路板上的电源转换器;其次介绍了一般电源模块由输入整流滤波器、单片开关电源、高频变压器等组成;最后介绍了如何选择合适的电源模块。

  • 出口经济景气度上行 照明LED芯片局势或添变数

    出口经济景气度上行 照明LED芯片局势或添变数

    近日,半导体器件应用获悉,2020年1-11月,中国照明全行业累计出口额为462.38亿美元,同比增长达11.99%,已超过2019年全年的454.38亿美元。需要说明的是,我国作为有较好竞争能力的产业链国家,对于满足照明产品出口增长的需求是具有积极的促进作用。

  • 我国LED照明行业和国外的差距 来看看吧

    我国LED照明行业和国外的差距 来看看吧

    本文主要介绍了我国LED照明和国外LED照明有哪些方面的差距,我国在LED芯片还有一定的差距、我国的标准低于欧美国家、我国的反应速度比国外LED照明企业快等。

  • LED芯片市场的新方向 跟小编一起来谈谈吧

    LED芯片市场的新方向 跟小编一起来谈谈吧

    本文首先介绍了LED芯片目前的市场情况,以及LED芯片的龙头企业,其次介绍了LED封装公司和LED面板公司,最后介绍了国星受益,它是MIni LED的重要参与者。

  • 现在LED行业有没有发展可言?

    现在LED行业有没有发展可言?

    在芯片环节,中国LED芯片领域市场已达到较高的市场集中度,从产能分布来看,2018年国内前五名LED芯片厂商占据了超过70%的市场份额,预计未来一两年行业集中度将进一步提高,前五名市场份额将达80%。

  • 因为一些原因全球照明LED封装市场陷入衰退期

    因为一些原因全球照明LED封装市场陷入衰退期

    王婷(Wang Ting)表示,由于中国制造的MOCVD机器数量庞大,加上地方政府补贴的帮助,中国的发光二极管芯片产能持续增长,导致发光二极管芯片价格陷入恶性竞争。尤其是在照明用led芯片市场,制造商几乎很难盈利。

  • 台湾LED芯片龙头晶电将被分拆,一化为三开启2.0时代

    台湾LED芯片龙头晶电将被分拆,一化为三开启2.0时代

    24日,台湾LED芯片龙头企业晶电宣布集团运营策略发生改变,将根据业务情况分拆为3家公司,晶电总经理周铭俊表示,预计年底前完成分拆重组任务。这是晶电成立21年以来,首次提出分拆计划。晶电2.0时代晶电董事长李秉杰表示,目前分拆公司的...

  • 微型隔离式直流/直流模块如何实现更高的功率密度

    微型隔离式直流/直流模块如何实现更高的功率密度

    传统的推挽式和反激式转换器等隔离式辅助电源解决方案采用笨重、庞大且易受振动影响的变压器,设计布局也因此变得复杂。带有外部变压器的隔离式辅助电源解决方案的设计也会影响性能效率,并会导致较高的辐射电磁干扰 (EMI)。

  • 戴乐格推出固态照明LED驱动器iW3623

    戴乐格推出固态照明LED驱动器iW3623

    戴乐格(Dialog)推出全新固态照明(SSL)发光二极体(LED)驱动器,与传统的两级驱动器方式相较,本产品将升压和反激式转换器整合至单一积体电路(IC),可减少物料清单(BOM)成本并简化设计,同时提供出色的效能。

  • 分析开关模式电源的谐振坐标方法

    分析开关模式电源的谐振坐标方法

    本文将介绍设计和分析反激式转换器的RCD缓冲器的新方法。谐振坐标提供了一个了解主开关关断瞬态期间的简单方式,并有助于轻松设计和分析RCD缓冲器。

  • 反激式转换器简化隔离式电源设计

    反激式转换器简化隔离式电源设计

    曾经需要一个简单的低功率隔离式内务处理电源、又不想买现成有售的砖或模块吗?制造或购买决策取决于很多因素,但是简单性、解决方案尺寸、价格和性能对于走哪条路有重大影响。包括某些医疗系统在内的几种类型应用需要具备输入至输出隔离的电源。

  • 利用步进升压DC/DC开关转换器实现高电压电源

    利用步进升压DC/DC开关转换器实现高电压电源

    带有片上FET功率开关的廉价升压稳压器很适合用于低压升压转换器SEPIC(单端初级电感转换器),以及反激式转换器。对于较高的电压,设计者一般会采用一种成本更高的方案,包括一个外接FET的控制器,或一个高压升压稳压器。

  • 实现高效线性调光的高性能多级LED驱动设计

    实现高效线性调光的高性能多级LED驱动设计

    通用照明应用的基本LED驱动器相对简单,但是当需要切相调光(phase cut dimming)和功率因数校正等附加功能时,设计就将会变得非常复杂。不带功率因数校正功能的非调光LED驱动器一般包括一个离线开关电源,用其进行调节以实现恒流输出。这与标准离线开关电源和在AC-DC适配器中通用的型号并无太大差异。这种设计可以采用标准的SMPS(开关电源)电路拓朴,如降压、升压或反激式转换器等。

  • 专家分享:LED驱动设计的五大心得

    专家分享:LED驱动设计的五大心得

    要普及LED灯具,不但需要大幅度降低成本,更需要解决技术性的问题。如何解决能效和可靠性这些难题,PowerIntegrations市场营销副总裁DougBailey分享了高效高可靠LED驱动设计的心得。

  • 效率达98%,用于50W大功率汽车前灯的HB LED驱动设计方案

    效率达98%,用于50W大功率汽车前灯的HB LED驱动设计方案

    凌力尔特公司的LT3791是一款同步升降压DC/DCLED驱动器和电压控制器,可提供超过100W的LED功率。其4.7V~60V输入电压范围使该器件非常适合多种应用,包括汽车、卡车,甚至航空电子设备的HBLED前灯。同样,其输出电压可以在0V~60V范围内设置,从而使其能够在单串中驱动多个LED。

  • 隔离与非隔离之争 浪涌问题无法解决

    隔离与非隔离之争 浪涌问题无法解决

    作为LED灯具的心脏,驱动电源在整个灯具产品综合成本中占有很大比重。前几年,为了确保LED光源的光效和可靠性,在LED驱动设计上,高电流低电压输出的隔离式LED驱动在市场中占据着主导地位。

  • 隔离与非隔离电源技术哪家强?

    隔离与非隔离电源技术哪家强?

    作为LED灯具的心脏,驱动电源在整个灯具产品综合成本中占有很大比重。前几年,为了确保LED光源的光效和可靠性,在LED驱动设计上,高电流低电压输出的隔离式LED驱动在市场中占据着主导地位。

  • 高效高可靠性LED驱动设计心得技巧分享

    高效高可靠性LED驱动设计心得技巧分享

    近日,小编采访了LED驱动电路设计方面的资深达人DougBailey,他总结了设计工作中需要注意的问题和亲身设计心得,为大家分享总结如下:

  • LED驱动设计的5大关键

    LED驱动设计的5大关键

    要普及LED灯具,不但需要大幅度降低成本,更需要解决技术性的问题。如何解决能效和可靠性这些难题,PowerIntegrations市场营销副总裁DougBailey分享了高效高可靠LED驱动设计的心得。

微信

第一时间获取电子制造行业新鲜资讯和深度商业分析,请在微信公众账号中搜索“哔哥哔特商务网”或者“big-bit”,或用手机扫描左方二维码,即可获得哔哥哔特每日精华内容推送和最优搜索体验,并参与活动!

发表评论

  • 最新评论
  • 广告
  • 广告
  • 广告
广告
粤B2-20030274号   Copyright Big-Bit © 2019-2029 All Right Reserved 大比特资讯 版权所有     未经本网站书面特别授权,请勿转载或建立影像,违者依法追究相关法律责任