LED恒流驅(qū)動(dòng)的類型特性和應(yīng)用ppt課件.ppt

1、,1,*,www.long-,LED 恒流驅(qū)動(dòng)的類型 特性和應(yīng)用 * * 2009/4,2,LED為什么需要恒流驅(qū)動(dòng)（1）,3.3V時(shí)為20mA的LED，用三節(jié)干電池供電，新電池電壓可達(dá)4.5V，電流超過(guò)100mA，大了5倍，很容易燒毀,LED是一個(gè)非線性器件,正向電壓的微小變化會(huì)引起 正向電流的很大變化！,3,LED為什么要恒流驅(qū)動(dòng)(2),1W大功率LED，如果正向電壓變化10%（從3.4V降低到3.1V）,會(huì)引起正向電流從350mA降低到100mA,變化3.5倍,4,LED的光輸出正比于正向電流,如果正向電流從350mA降低到100mA,其光輸出就會(huì)減少70%之多,5,LED為什么要恒流驅(qū)

2、動(dòng)(3),2. LED是一個(gè)半導(dǎo)體二極管,它的伏安特性隨溫度而變化(-2mV/oC),假如用恒壓電源供電: 溫度增加至85度,正向電流從20mA增加至35-37mA,而亮度不增加 溫度降低至-40度時(shí),正向電流從20mA 降低至8-10mA,亮度降低 所以不能用恒壓源供電,而必須用恒流源供電。,6,LED需要用驅(qū)動(dòng)器來(lái)調(diào)光,不能用改變LED電流的方法來(lái)調(diào)亮 模擬式調(diào)亮?xí)淖兤浒l(fā)光的光譜,改變色溫 只有采用PWM調(diào)亮，才不至于改變其光譜 如果需要采用PWM調(diào)節(jié)亮度也需要用驅(qū)動(dòng)器才能實(shí)現(xiàn),7,第一種 恒流驅(qū)動(dòng) 直流入-直流出 （DC/DC）,8,應(yīng)用場(chǎng)合,太陽(yáng)能LED燈具 12V,24V 汽車LE

3、D車燈 12V,24V,48V 電動(dòng)自行車LED車燈 12V,24V,36V 一組公用AC/DC恒壓開(kāi)關(guān)電源供給幾組恒流源,9,按照輸入輸出電壓關(guān)系分類,升壓型恒流驅(qū)動(dòng) - 電容式（電荷泵）升壓型 -電感式升壓型 降壓型恒流驅(qū)動(dòng) -電感式降壓型 升降壓型恒流驅(qū)動(dòng) -電荷泵升降壓型 -電感式升降壓型 1. 單電感式 2. 雙電感式,10,如何選擇升壓還是降壓型恒流源,一般來(lái)說(shuō),完全由實(shí)際情況決定 由太陽(yáng)能電池板供電,通常其輸出電壓較低,（12V或24V），需要采用升壓型的恒流源 如果由交流市電供電,建議采用比較高的輸出電壓(36V以上)以提高效率,故采用降壓型恒流源 原則上來(lái)說(shuō)降壓型恒流源的效率

4、要比升壓型的為高. 不論升壓型還是降壓型其效率主要取決于升壓和/或降壓的比值,比值越高,效率越低. 所以要盡可能使得輸入電壓接近于輸出電壓,11,怎樣實(shí)現(xiàn)恒流驅(qū)動(dòng),用小阻值的采樣電阻對(duì) LED的電流進(jìn)行采樣， 再通過(guò)反饋形成閉路調(diào)節(jié),12,反饋電壓越低越好,反饋電壓越低效率越高，可以減小采樣電路的損耗 以0.25V為例，采樣電阻的阻值和電流的乘積應(yīng)當(dāng)?shù)扔?.25V,通常采用0.1V的采樣電壓 采用不同的采樣電阻阻值就可以恒定不同的電流值 采樣電阻必須采用低溫度系數(shù)的高精度電阻,13,電荷泵式恒流源,可驅(qū)動(dòng)4個(gè)共陽(yáng)極LED x1和x1.5倍升壓，自動(dòng)轉(zhuǎn)換 低EMI，用于手機(jī),14,線性降壓型恒流

5、源,LDO型，可驅(qū)動(dòng)4個(gè)LED 特低EMI，外電路簡(jiǎn)單，價(jià)廉，用于手機(jī),15,小功率升壓型恒流源SLM2803,低壓升壓型，可驅(qū)動(dòng)1W和3W的LED 效率高，用于LED手電筒,16,電感升壓型SLM2841(輸出4瓦),最大輸出200mA,可以驅(qū)動(dòng)10串并聯(lián)，每串6個(gè)，一共60個(gè)20mA的LED 可用于太陽(yáng)能草坪燈的恒流驅(qū)動(dòng),17,中功率電感升壓型驅(qū)動(dòng)器SLM2846,能夠驅(qū)動(dòng)6串，每串12個(gè)，總共72個(gè)LED 輸出功率 5W 用于太陽(yáng)能草坪燈恒流驅(qū)動(dòng),18,SLM2861降壓型大功率LED驅(qū)動(dòng)器,輸出電流高達(dá)1.5A,可驅(qū)動(dòng)6串4并，一共24個(gè)1WLED（總共24W） 特小SOT23-5封裝

6、和SOT-89封裝 效率高達(dá)95%以上,19,大功率升壓型SLM2842S,輸入電壓:6V-29V 輸出功率:30W(10 x3W) 可用于太陽(yáng)能路燈,20,SLM2842S模組的幾種輸出架構(gòu),表中紅字為帶散熱器時(shí)的表面溫度(在25度室溫時(shí)測(cè)試的結(jié)果),21,升壓型恒流源SLM2842S的恒流特性,輸入電壓從7.5V-28V范圍內(nèi)變化時(shí)輸出電流不變,22,SLM2842S 模塊的散熱,QFN的散熱性能要比TSSOP的散熱性能要好 加散熱器的散熱性能要比沒(méi)有散熱器的散熱性能要好,23,大功率降壓型SLM2842J的實(shí)際電路,輸入電壓:36V 輸出功率:可達(dá)60W (2x10 x3W) 最高效率:

7、可達(dá)98%,24,降壓型恒流板SLM2842J的恒流特性,當(dāng)輸入電壓從36V降低到6V時(shí),輸出電流不變,25,降壓型恒流板SLM2842J的效率高達(dá)98%,當(dāng)輸入和輸出電壓的壓差減小,效率增高,最高可達(dá)98%,26,降壓模式的特點(diǎn),在降壓比較小，工作頻率較低時(shí),可以得到接近98%的效率 SLM2842J可以用來(lái)驅(qū)動(dòng)60W的LED，例如兩串并聯(lián)，每串10個(gè)3W。 當(dāng)降壓比為1.16，工作頻率為150KHz時(shí)，效率可達(dá)98%，芯片表面溫度在不加散熱器時(shí)可低于52度。,27,LED路燈市場(chǎng),100W LED路燈的發(fā)光效率相當(dāng)于250W的高壓鈉燈的發(fā)光效率，省電2.5倍 中國(guó)現(xiàn)有路燈超過(guò)一億支 假如其

8、中6000萬(wàn)支改用太陽(yáng)能路燈，可以節(jié)省一個(gè)三峽水電站的發(fā)電量 中國(guó)在2008年將新增2000萬(wàn)支路燈 假如全部采用太陽(yáng)能LED路燈，三年下來(lái)還可以再節(jié)省一個(gè)三峽水電站,28,智能型可調(diào)光太陽(yáng)能LED路燈的構(gòu)成,SLM 2842Sd,太陽(yáng)能 電池板,PWM可調(diào)光 控制器,蓄電池,LED 燈具,PWM調(diào)光恒流模組,上海龍茂微電子公司提供可程序調(diào)光的控制器和可調(diào)光恒流模塊,29,智能型PWM可調(diào)光節(jié)能效益,100%,時(shí)間,半夜,后半夜1/4功率(省31.25%),功率輸出,半夜半功率(省25%),全程滿功率,全智能PWM調(diào)光(省40%以上),后半夜,可減小太陽(yáng)能電池板面積達(dá)40%以上,30,第二種

9、AC/DC恒流源,交流輸入 直流輸出,31,交流電的主要優(yōu)缺點(diǎn),在大多數(shù)情況下交流電隨處可得，路燈例外 交流電源都必須整流以供直流的LED使用 整流器的效率低，開(kāi)關(guān)電源通常只有85%的效率 功率因素也是一個(gè)問(wèn)題，開(kāi)關(guān)電源只有60-70%左右 交流整流器中都離不開(kāi)電解電容 一般電解電容壽命在105度時(shí)只有一千小時(shí) LED燈具中的溫度有可能高達(dá)85度，按每降10度提高一倍，也只有4000小時(shí) 而LED的壽命高達(dá)510萬(wàn)小時(shí) 電解電容將成為交流供電的LED路燈壽命的主要限制者 必須采用壽命高達(dá)5000小時(shí)（105度）的長(zhǎng)壽命電解電容，這樣在85度時(shí)壽命可達(dá)20,000小時(shí),32,開(kāi)關(guān)電源+直流恒流源

10、,穩(wěn)壓型開(kāi)關(guān)電源技術(shù)成熟,價(jià)格低廉 可以采用一個(gè)大功率多路輸出穩(wěn)壓源驅(qū)動(dòng)幾個(gè)直流恒流源 開(kāi)關(guān)電源的一個(gè)缺點(diǎn)是效率比較低(85%左右) 還有一個(gè)功率因素的問(wèn)題(65W,大約在0.5-0.7) 直流恒流源放在LED燈頭內(nèi),與LED組合成模塊 交流開(kāi)關(guān)電源可以和燈光控制器放在一起(放在燈桿下面或上面),33,240W市電LED驅(qū)動(dòng)方案,34,MR16型SLM2861降壓模組,直流輸入電壓： 12V（可以點(diǎn)亮3個(gè)1W的LED，或2個(gè)3W的LED） 24V (可以點(diǎn)亮5個(gè)3W的LED，或6個(gè)1W的LED） 交流輸入電壓： 12V高頻交流輸入，可以點(diǎn)亮3-4顆1W的LED, 24V高頻交流輸入,可以驅(qū)動(dòng)5

11、個(gè)3W的LED,或6個(gè)1W的LED,35,SLM3316型3x3W射燈,特大功率（3x3W）MR16型LED射燈 詳細(xì)指標(biāo)： 1. 管座形式：MR16雙針型。 2. 輸入電壓：12VAC,12VDC,24VAC,24VDC,或介于二者之間 3. LED: 3個(gè)3瓦 4. 效率：90%（24V），70%（12V） 5. 外形尺寸:直徑:62mm,高度:75.70mm,針距5.3mm,8mm長(zhǎng),36,市電交流恒流源的分類,非隔離型(在特定情況下符合安規(guī)要求) 輸入交流線和輸出直流線有公共線 輸入交流直接整流成高壓直流,再用高壓IC進(jìn)行恒流控制.(需要昂貴的高壓IC) 隔離型(符合安規(guī)要求) 輸入交流線和輸出直流線沒(méi)有公共線 (通常要采用交流變壓器隔離) 1.采用工頻交流變壓器隔離(體積大,重量重) 2.采用高頻變壓器隔離(需要先把工頻整流成直流,再用直流變換為高頻交流,再用交流整流成所需的直流),37,非隔離型降壓式,直流輸入電壓:250V 直流輸出電流:350mA 效率：90%,38,采用PAM99700的日光燈恒流模塊,1. 非隔離型 輸入電壓：80265VAC，47-63Hz 2. 輸出恒流：0.35A-1A 3. 輸出功率：50W 4. 效率：90% 5. 功率因素：0.93