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        有關LED恒流源電源的知識

        2016-01-05 點擊數:9

           現在很多人對LED驅動電源的認識不太清楚。本人是研究所從事LED和LED驅動研究的,下面簡單的討論一下有關這些方面的知識,說的不好的,說的不對的,請大家指正歡迎討論。 

          LED的基本概念。LED = Light Emitting Diode,發光二極管,是一種能夠將電能轉化為可見光的固態的半導體器件,它可以直接把電轉化為光;LED屬于PN結,自然就有它自己的伏安特性。 

          在這里我們可以看到,當電壓超過死區電壓后,電流跟電壓并不是呈線性的,而是呈指數變化,當電壓上升一點點的時候,電流可以上升非常多。如果我們不限定LED的電流,而直接把LED接上一個電壓后,也許LED能工作在而定電流區,但是隨著溫度的上升,LED本身的壓降,這個壓降我們稱之為VF,就會下降,那么,隨著VF的下降,而輸入電壓不變,因此,相當于加到LED的電壓就升高了,哪怕升高一點點,LED的電流就會飛升,最終會燒毀LED。因此,為了讓LED能正常工作,因此一般都會在電源那里限定LED的電流,讓輸出的電流,不會高于LED的額定電流。 

        有關LED恒流源電源的知識


          恒流源跟恒壓源不同,常規的恒壓源就是一個穩壓電源,它不管外接負載如何變化,它只是提供一個恒定的電壓輸出。這種電源肯定是不能用來給LED供電的。而恒流源,則是能提供恒定電流輸出的一種電源,它有兩個額定工作點,一個是恒流電流,一個是開路電壓,因此,它的工作有兩個區域一個是恒流區,一個是恒壓區。 

          a、恒流區: 

          當負載接上電源,通電,負載上的電壓由0開始上升,隨著電壓的上升,電流也在上升。假如電壓還沒有升高到最高開路電壓,而此時電流已經達到設定的恒流電流時,恒流源會控制住電壓,使得電流恒定在設定的值,如果因為外界條件,讓LED的VF發生變化,假如電流降低了,那么恒流源會自動調高輸出電壓,讓電流回復;反之,電流升高了,恒流源就會自動調低電壓,讓電流回復,周而復始。這個調節是反饋環控制的,一般控制在每秒調節20次到30次,也就是反饋頻率在20Hz到30Hz之間(大功率兩級的反饋頻率在100Hz到400Hz),保持電流的穩定。 

            b、恒壓區: 

          有人會問,假如負載的電阻比較大,怎么辦?那么此時,假如電壓上升到最高的開路電壓,而電流還沒有達到恒流值,那么,電源是不會再升高電壓了,而是恒定在開路輸出電壓,此時,進入了恒壓區。 

          由以上兩點,我們可以歸納出,要讓LED跟恒流源配合,就必須注意,LED的工作電壓要低于恒流源的恒壓區電壓,就可以了。當然,還要注意電流設定的匹配。一般的恒流電源都會預留調節旋鈕,讓用戶能有±20%的調節空間。 

          有不少的人對電源的一些術語很模糊,比如功率因數,電源效率等等。下面我來討論一下這些術語。 

          a、功率因數PF。 

          由于大多數的電源的輸入電壓是交流電,在交流電路中,電壓與電流之間的相位差(Φ)的余弦叫做功率因數,用符號cosΦ表示,在數值上,功率因數是有功功率和視在功率的比值,即cosΦ=P/S,功率因數的大小與電路的負荷性質有關, 如白熾燈泡、電阻爐等電阻負荷的功率因數為1,一般具有電感性負載的電路功率因數都小于1。功率因數是電力系統的一個重要的技術數據。功率因數是衡量電氣設備效率高低的一個系數。功率因數低,說明電路用于交變磁場轉換的無功功率大, 從而降低了設備的利用率,增加了線路供電損失。所以,供電部門對用電單位的功率因數有一定的標準要求。 

          通常開關電源都會在內部設置一個功率因數校正電路,簡稱APFC主動功率因數校正控制。它會讓電源呈現出阻性特點,盡量提高功率因數,現在的電源一般的功率因數都能達到0.95以上,也就是盡量減輕電網的損耗。 

          b、電源效率。 

          電源效率指的是電源提供給負載的能量,與本身從電網吸收的能量的比值,叫電源的效率。 

          例如,電源跟LED在一起,實際工作時,總功率為100W,而在LED端測量的實際功率為88W,因此,效率為88/100=0.88,電源自身消耗掉了12W。有不少的人把電源效率跟功率因數混在一起,這是不對的。 

          以上是關于一些基本的東西的討論,如果有不對的,歡迎大家指出。 

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