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LED的电源有哪些分类呢

2017-04-20
类别:业界动态
eye 390
文章创建人 拍明

       一、LED电源按驱动方式可以分为两大类:

A. 恒流式:

LED恒流电源led电源的一种,是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,实质是利用器件对电流进行反馈,动态调节设备的供电状态,从而使得电流趋于恒定。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是一个非线性器件,正向电压的微小变化会引起正向电流的很大变化!

例如:3.3V时为20mALED,用三节干电池供电,新电池电压可达4.5V,电流超过100mA,大了5倍,很容易烧毁。

2)1W大功率LED,如果正向电压变化10%(3.4V降低到3.1V),会引起正向电流从350mA降低到100mA,变化3.5倍。

3)LED的光输出正比于正向电流

如图一:如果正向电流从350mA降低到100mA,其光输出就会减少70%之多。

4)LED是一个半导体二极管,它的伏安特性随温度而变化(-2mV/oC)图二 如图二:假如用恒压电源供电:温度增加至85,正向电流从20mA增加至35-37mA,而亮度不增加温度降低至-40度时,正向电流从20mA降低至8-10mA,亮度降低所以不能用恒压源供电,而必须用恒流源供电。

类别

1.直流入-直流出(DC/DC)

1.1按照输入输出电压关系又可分为以下几种:

a.升压型恒流驱动

b.降压型恒流驱动

c.升降压型恒流驱动

d.单电感式

e.双电感式

2.交流输入直流输出AC/DC

2.1AC/DC恒流源的分类

a.非隔离型(在特定情况下符合安规要求)

b.隔离型(符合安规要求)

1、恒流驱动电路驱动LED是很理想的,缺点就是价格较高.

2、恒流电路虽然不怕负载短路,但是严禁负载完全开路.

3、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.

4、 要限制LED的使用数量,因为它有最大承受电流及电压值.

B.稳压式:

能为负载提供稳定直流电源的电子装置。直流稳压电源的供电电源大都是交流电源,当交流供电电源的电压或负载电阻变化时,稳压器的直流输出电压都会保持稳定。 直流稳压电源随着电子设备向高精度、高稳定性和高可靠性的方向发展,对电子设备的供电电源提出了高的要求。

任何电子设备都有一个共同的电路--电源电路。大到超级计算机、小到袖珍计算器,所有的电子设备都必须在电源电路的支持下才能正常工作。当然这些电源电路的样式、复杂程度千差万别。超级计算机的电源电路本身就是一套复杂的电源系统。通过这套电源系统,超级计算机各部分都能够得到持续稳定、符合各种复杂规范的电源供应。袖珍计算器则是简单多的电池电源电路。不过你可不要小看了这个电池电源电路,比较新型的电路完全具备电池能量提醒、掉电保护等高级功能。可以说电源电路是一切电子设备的基础,没有电源电路就不会有如此种类繁多的电子设备。

由于电子技术的特性,电子设备对电源电路的要求就是能够提供持续稳定、满足负载要求的电能,而且通常情况下都要求提供稳定的直流电能。提供这种稳定的直流电能的电源就是直流稳压电源。直流稳压电源在电源技术中占有十分重要的地位。另外,很多电子爱好者初学阶段首先遇到的就是要解决电源问题,否则电路无法工作、电子制作无法进行,学习就无从谈起。

LED的电源有哪些分类呢.jpg

分类

稳压电源的分类方法繁多,按输出电源的类型分有直流稳压电源和交流稳压电源;按稳压电路与负载直流稳压电源的连接方式分有串联稳压电源和并联稳压电源;按调整管的工作状态分有线性稳压电源和开关稳压电源;按电路类型分有简单稳压电源和反馈型稳压电源,等等。如此繁多的分类方式往往让初学者摸不着头脑,不知道从哪里入手。其实应该说这些看似繁多的分类方法之间有着一定的层次关系,只要理清了这个层次自然可以分清楚电源的种类了。

既然我们谈的是稳压电源的分类,那么首先就应该清楚电源的输出是什么,是输出直流电还是输出交流电。这样第一个层次就出来了,首先应该根据电源的输出类型来分类。接下来的分类就要麻烦一些,是按稳压电路与负载的连接方式分类还是按调整管的工作状态分类呢?其实了解一下我们身边的电子设备会发现实际应用中稳压电源有两个区别很大的种类,一种是各种比较简单的电子设备中广泛使用的线性稳压电源,比如收音机、小型音响等;一种是各种复杂电子设备中广泛使用的开关稳压电源,比如大屏幕彩电、微型计算机等。这样看来第二个层次的分类我们可以根据调整管的工作状态来分类。接下来的第三个层次的分类就是根据稳压电路与负载的连接方式来分类。再往下面细分由于各种不同的电路特性相差太大,就不好一概而论,应该根据每一个具体类别的特性进行分类区分了。

直流稳压电源可以分类两类,包括线性和开关型。

线性

线性稳定电源有一个共同的特点就是它的功率器件调整管工作在线性区,靠调整管之间的电压降来稳定输出。由于调整管静态损耗大,需要安装一个很大的散热器给它散热。而且由于变压器工作在工频(50Hz)上,所以重量较大。

该类电源优点是稳定性高,纹波小,可靠性高,易做成多路,输出连续可调的成品。缺点是体积大、较笨重、效率相对较低。这类稳定电源又有很多种,从输出性质可分为稳压电源和稳流电源及集稳压、稳流于一身的稳压稳流(双稳)电源。从输出值来看可分定点输出电源、波段开关调整式和电位器连续可调式几种。从输出指示上可分指针指示型和数字显示式型等等。[1]

开关型

与线性稳压电源不同的一类稳电源就是开关型直流稳压电源,它的电路型式主要有单端反激式,单端正激式、半桥式、推挽式和全桥式。它和线性电源的根本区别在于它变压器不工作在工频而是工作在几十千赫兹到几兆赫兹。功能管不是工作在饱和及截止区即开关状态;开关电源因此而得名。[1]

可调直流稳压电源(开关型) 开关电源的优点是体积小,重量轻,稳定可靠;缺点相对于线性电源来说纹波较大(一般≤1%VO(P-P),好的可做到十几mV(P-P)或更小)。它的功率可自几瓦-几千瓦均有产品。价位为3-十几万元/瓦,下面就一般习惯分类介绍几种开关电源:

(1)AC/DC

该类电源也称一次电源,它自电网取得能量,经过高压整流滤波得到一个直流高压,供DC/DC变换器在输出端获得一个或几个稳定的直流电压,功率从几瓦-几千瓦均有产品,用于不同场合。属此类产品的规格型号繁多,据用户需要而定通信电源中的一次电源(AC220输入,DC48V24V输出)也属此类。

(2)DC/DC

在通信系统中也称二次电源,它是由一次电源或直流电池组提供一个直流输入电压,经DC/DC变换以后在输出端获一个或几个直流电压。

(3)通信电源

通信电源其实质上就是DC/DC变换器式电源,只是它一般以直流-48V-24V供电,并用后备电池作DC供电的备份,将DC的供电电压变换成电路的工作电压,一般它又分中央供电、分层供电和单板供电三种,以后者可靠性最高。

(4)电台电源

电台电源输入AC220V/110V,输出DC13.8V,功率由所供电台功率而定,几安几百安均有产品。为防止AC电网断电影响电台工作,而需要有电池组作为备份,所以此类电源除输出一个13.8V直流电压外,还具有对电池充电自动转换功能。

(5)模块电源

随着科学技术飞速发展,对电源可靠性、容量/体积比要求越来越高,模块电源越来越显示其优越性,它工作频率高、体积小、可靠性高,便于安装和组合扩容,所以越来越被广泛采用。国内虽有相应模块生产,但因生产工艺未能赶上国际水平,故障率较高。

DC/DC模块电源虽然成本较高,但从产品的漫长的应用周期的整体成本来看,特别是因系统故障而导致的高昂的维修成本及商誉损失来看,选用该电源模块还是合算合算的,在此还值得一提的是罗氏变换器电路,它的突出优点是电路结构简单,效率高和输出电压、电流的纹波值接近于零。

(6)特种电源

高电压小电流电源、大电流电源、400Hz输入的AC/DC电源等,可归于此类,可根据特殊需要选用。开关电源的价位一般在2-8/瓦特殊小功率和大功率电源价格稍高,可达11-13/瓦。

用途

直流稳压电源引可广泛应用于国防、科研、大专院校、实验室、工矿企业、电解、电镀、直流电机、充电设备等。(1)可用于各种电子设备老化,如PCB板老化,家电老化,各类IT产品老化,CCFL老化,灯管老化 (2)适用于需要自动定时通、断电,自动记周期数的电子元件的老化、测试 (3)电解电容器脉冲老练 (4)电阻器,继电器,马达等测试老练 (5)整机老练;电子元器件性能测试,例行试验。

1、稳压电路确定各项参数后,输出的是固定电压,输出的电流却随着负载的增减而变化.

2、稳压电路虽然不怕负载开路,但是严禁负载完全短路.

3、整流后的电压变化会影响LED的亮度.

4、要使每串以稳压电路驱动LED显示亮度均匀,需要加上合适的电阻才可以.

二、LED电源按电路结构可以分为六类:

1、常规变压器降压:

这种电源的优点是体积小,不足之处是重量偏重、电源效率也很低,一般在45%~60%,因为可靠性不高,所以一般很少用.

2电子变压器降压:

这种电源结构不足之处是转换效率低,电压范围窄,一般180~240V,波纹干扰大.

3、电容降压:

这种方式的LED电源容易受电网电压波动的影响,电源效率低,不宜LED在闪动时使用,因为电路通过电容降压,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.

4、电阻降压:

这种供电方式电源效率很低,而且系统的可靠也较低.因为电路通过电阻降压,受电网电压变化的干扰较大,不容易做成稳压电源,并且降压电阻本身还要消耗很大部分的能量.

5RCC降压式开关电源:

这种方式的LED电源优点是稳压范围比较宽、电源效率比较高,一般可在70%~80%,应用较广.缺点主要是开关频率不易控制,负载电压波纹系数较大,异常情况负载适应性差.

6PWM控制式开关电源:

目前来说,PWM控制方式设计的LED电源是比较理想的,因为这种开关电源的输出电压或电流都很稳定.电源转换效率极高,一般都可以高达80%~90%,并且输出电压、电流十分稳定.这种方式的LED电源主要由四部分组成它们分别是:输入整流滤波部分、输出整流滤波部分、PWM稳压控制部分、开关能量转换部分.而且这种电路都有完善的保护措施,属于高可靠性电源.



责任编辑:Davia

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