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松丰电源给您科普LED电源的知识

文章来源:    日期:2018-08-24    浏览次数:

LED电源是电源中的一种,是向电子设备提供功率的装置,也是电源供应器。是通过变压器和整流器,把交流电变成直流电的装置,这个装置就叫做整流电源,也叫驱动电源。把能提供信号的电子设备叫做信号源。锂电池、干电池、整流电源、信号源有时也叫做电源。电池分±级。松丰电源给您科普LED电源的知识。
LED电源介绍
把其他形式的能转换成电能的装置叫做电源。
发电机能把机械能、化学能等转换成电能,干电池能把化学能转换成电能。
电池本身并不带电,它的两极分别有正负电荷,由正负电荷产生电压(电流是电荷在电压的作用下定向移动而形成的),电荷存在于导体中的导电的离子,要产生电流只需要加上电压即可。
当电池两极接上导体时为了产生电流而把电荷释放出去,当电荷散尽时干电池等叫做电源;通过变压器和整流器,把交流电变成直流电的装置叫做整流电源。能提供信号的电子设备叫做信号源。
LED电源是恒流源,一般开关电源是恒压源。
工作原理:LED对电源的供给有2个方面的要求,首先要求输出电压>LED的导通电压,其次是要求工作电流稳定,并且不能大于LED的额定电流。当LED的工作电流超过额定电流时,LED会很快出现衰老损坏。因此LED使用的电源必须具有恒流功能。
在设计LED用的开关电源,首先确定LED的电流,然后根据使用灯珠的串联数量来确定电源电压。设计时以电流作为主要工作参数,电压为辅助参数。
电压
LED电源一般的工作电压为3.0~3.6V。有一些工作电压更低,如2.0、2.5、2.7V 等;也有一些 是1.2V常用工作电压为5V、12V、24V,还有少数15V 或28V 的特殊用途的电压源。
电流
从几毫安到几安都有,但是由于大多数嵌入式电子产品的工作电流小于300mA,所以30~300mA 的电源在品种及数量上占较大的比例。
尺寸
发展的便携式产品都采用贴片式器件,主要有SO封装、SOT-23 封装,μMAX 封装及封装尺寸SC-70 及SMD封装等,使电源占的空间越来越小。
措施
新型电源有完善的保护措施,这包括:输出过流限制、过热保护、过压保护、短路保护及电池极性接反保护。
耗电功能
新型电源的静态电流都较小,一般为几十μA 到几百μA。
个别微功耗的线性稳压器,其静态电流仅1.1μA。另外,不少电源IC 有关闭电源控制端功能(用电瓶来控制),在关闭电源状态时IC 自身耗电在1μA 左右。
由于它可使一部分电路不工作,可大大节省电能。
例如,在无线通信设备上,在发送状态时可关闭接收电路;在未接收到信号时可关闭显示电路等。
输出
不少便携式电子产品中有单片机,在电源因过热或电池低电压而使输出电压下降一定百分数时,电源有一个电源工作状态信号输给单片机,使单片机复位,利用这个信号也可以做成电源工作状态指示(当电池低电压时,有LED 显示)。
电压
一般的输出电压精度为±2~4%之间,有不少新型电源的精度可达±0.5~±1%;
并且输出电压温度系数较小,一般为±0.3~±0.5mV/℃,而有一些可达到±0.1mV/℃的水平。
线性调整率一般为0.05%~0.1%/V,有的可达0.01%/V;负载调整率一般为0.3~0.5%/mA,有的可达0.01%/mA。
电源
升压式DC/DC 变换器的效率高,但纹波及噪声电压较大,低压差;线性稳压器效率低,但噪声小,这两者结合组成的双输出电源IC 可较好地解决效率及噪声的问题。例如,数字电路部分采用升压式DC/DC 变换器电源,而对噪声敏感的电路采用LDO 电源,这种电源有MAX710/711,MAX1705/1706 等。
另一种例子是电荷泵+LDO 组成,输出稳压的电荷泵电源IC,例如MAX868,它可输出0~-2VIN 可调的稳定电压,并可提供30mA 电流;MAX1673稳压型电荷泵电源IC 输出与VIN 相同的负压,输出电流可达120mA不等。
分类
1、按供电电压分:高压AC85-265、低压1.5-36V
2、按供电方式分:恒压源和恒流源之分.
3、按输入输出的隔离关系分:隔离电源和非隔离电源.
4、输入电压与输出电压的关系分:升压型、降压型、升降压型.等等
LED不能像传统光源那样直接使用供电电源,需要驱动电路将供电电源变换为直流电流才能工作。LED驱动电路的类型、结构与供电电源的类型有关,通常分为直流供电、交流供电两大类。
直流供电
指能直接提供直流电流的各种干电池、蓄电池和太阳能电池等,根据所提供的电源电压又可分为以下几种形式。
低电压驱动低电压驱动就是指用低于LED正向导通压降的电压驱动LED,如一节普通干电池或镍铬/镍氢电池,其正常供电电压为0.8~1.65V。低电压驱动LED需要把电压升高到足以使LED导通的电压值。对于LED这样的低功耗照明器件,这是一种常见的使用情况,如LED手电筒、LED应急灯、节能台灯等。由于受单节电池容量的限制,一般不需要很大功率,但要求有低的成本和比较高的变换效率。另外,考虑到有可能配合一节5号电池工作,还要有小的体积,其技术方案是电荷泵式升压变换器。
过渡电压驱动过渡电压驱动是指给LED供电的电源电压值在LED管压降附近变动,这个电压有时可能略高于LED管压降,有时可能略低于LED管压降。如一节锂电池或者两节串联的铅酸电池,满电时电压在4V以上,电快用完时电压在3V以下。用这类电源供电的典型应用有LED矿灯等。过渡电压驱动LED的电源变换电路既要解决升压问题又要解决降压问题,为了配合一节锂电池工作,也需要有尽可能小的体积和尽量低的成本。一般情况下功率也不大,其高性价比的电路结构是反极性电荷泵式变换器。
高电压驱动高电压驱动是指给LED供电的电压值始终高于LED管压降,如6V、12V、24V蓄电池,典型应用有太阳能草坪灯、太阳能庭院灯、机动车的灯光系统等。高电压驱动LED要解决降压问题,由于高电压驱动一般是由普通蓄电池供电,会用到比较大的功率(如机动车照明和信号灯光),应该有尽量低的成本。变换器的电路结构是串联开关降压电路。交流供电(市电驱动),这是一种对LED照明应用有价值的供电方式,是半导体照明普及应用必须要解决好的问题,交流供电(市电驱动)应用于LED驱动,一般要经过降压、整流、滤波、稳压(或稳流)等环节,使交流电源转换为直流电源,然后通过适当的驱动电路为LED提供合适的工作电流,还要有比较高的变换效率、有较小的体积和较低的成本。另外,还应该解决安全隔离问题。考虑到对电网的影响,还要解决好电磁干扰和功率因数问题。对中小功率的LED,其电路结构是隔离式单端反激变换器。对于大功率的应用,应该使用桥式变换电路。
输出
不少便携式电子产品中有单片机,在电源因过热或电池低电压而使输出电压下降一定百分数时,电源有一个电源工作状态信号输给单片机,使单片机复位,利用这个信号也可以做成电源工作状态指示(当电池低电压时,有LED 显示)。
电压
一般的输出电压精度为±2~4%之间,有不少新型电源的精度可达±0.5~±1%;
并且输出电压温度系数较小,一般为±0.3~±0.5mV/℃,而有一些可达到±0.1mV/℃的水平。
线性调整率一般为0.05%~0.1%/V,有的可达0.01%/V;负载调整率一般为0.3~0.5%/mA,有的可达0.01%/mA。
电源
升压式DC/DC 变换器的效率高,但纹波及噪声电压较大,低压差;线性稳压器效率低,但噪声较小,这两者结合组成的双输出电源IC 可较好地解决效率及噪声的问题。例如,数字电路部分采用升压式DC/DC 变换器电源,而对噪声敏感的电路采用LDO 电源,这种电源有MAX710/711,MAX1705/1706 等。
另一种例子是电荷泵+LDO 组成,输出稳压的电荷泵电源IC,例如MAX868,它可输出0~-2VIN 可调的稳定电压,并可提供30mA 电流;MAX1673稳压型电荷泵电源IC 输出与VIN 相同的负压,输出电流可达120mA不等。
分类
1、按供电电压分:高压AC85-265、低压1.5-36V
2、按供电方式分:恒压源和恒流源之分.
3、按输入输出的隔离关系分:隔离电源和非隔离电源.
4、输入电压与输出电压的关系分:升压型、降压型、升降压型.等等
LED不能像传统光源那样直接使用供电电源,需要驱动电路将供电电源变换为直流电流才能工作。LED驱动电路的类型、结构与供电电源的类型有关,通常分为直流供电、交流供电两大类。
如您有任何关于LED电源的问题与需求,欢迎来电咨询上海松丰电源。

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