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  • LED电源的保护电路设计

    LED电源的保护电路设计

    繁华的城市离不开LED灯的装饰,相信大家都见过LED,它的身影已经出现在了我们的生活的各个地方,也照亮着我们的生活。在LED电源的保护电路设计过程中,过压保护电路的设置是必不可少的,能够有效的保障整个电源系统的正常运行。在今天的文章中,我们将会就LED电源过压保护电路的作用,进行简要介绍,同时还会为各位工程师们分享一种有效的过压保护电路设置方案。 在LED电源的设计过程中,目前国内大多数的电源系统均采用恒流驱动方案。就稳流型电源来看,若负载发生断路,电流检测电阻两端的电压下降到零,一旦给定值不为零,调节器会使得输出电压急剧飙升至最大值,这对负载连接接触不良时是很危险的。对LED、半导体制冷等负载来说,过压发生时,最紧要的任务是保护负载,其次是保护开关功率管。 为了有效的保护负载和开关功率管,在LED电源电路的设置过程中,我们有两种保护方法可以同时使用,一是放置双向TVS来实现对瞬间冲击电压的防护,另外一种办法就是当负载断路时让电源立即停止工作。 首先来看第一种LED电源过压保护措施。众所周知,TVS是一种二极管形式的高效能保护器件。当TVS二极管的两极受到反向瞬态高能量冲击时,它能以纳秒级的速度,将其两极间的高阻抗变为低阻抗,吸收高达数千瓦的浪涌功率,使两极间的电压箝位于一个预定值,有效地保护电子线路中的元器件免受各种浪涌脉冲损坏。还可将电阻与TVS串联,当TVS未击穿时,电阻上没有电流,若发生过压,TVS被击穿,电阻上有电流流过,产生压降,以此作为保护信号,送到PWM芯片的shutdown端,封锁PWM脉冲输出。第二种方法的设置情况,如下图所示:     图为LED电源过压保护电路 从上面的LED电源过压保护电路设置图中我们可以看到,在该系统中,R24和R27给运放同相输入端提供固定的小电压U+。R26为取样的负载电流输入。当负载发生断路时,运放反相输入端电压U-=0,因而U+>U-,运放输出电压为高电平,给出空载保护信号。 同时将时间常数R30×C15与电源给定的时间常数配合调节,使得空载保护不发生误动作。虽然LED在生活中处处可见,但是LED也还有一些不足需要我们的设计人员拥有更加专业的知识储备,这样才能设计出更加符合生活所需的产品。

    时间:2019-09-30 关键词: 电源技术解析 电源系统 保护电路 LED电源

  • 三种平时比较常见的LED路灯电源

    三种平时比较常见的LED路灯电源

    繁华的城市离不开LED灯的装饰,相信大家都见过LED,它的身影已经出现在了我们的生活的各个地方,也照亮着我们的生活。作为LED电源的一种,LED路灯电源是目前国内照明市场中重要的组成环节,正在逐渐取代传统道路照明模式。就目前的路灯电源市场情况来看,高频率、高可靠性逐渐成为诸多新产品在设计时所重点关注的两个方向。 首先要为大家分享的LED路灯电源方案,是一种间接AC输出,对于6串LED辨别做恒流掌握的设计方案。这种设计思路是目前市面上频率最高、通路利润最低的设计方案,其电路设计图如下图图1所示。从图1中可以看到,在这种LED电源方案中,间接用光电啮合器对于高级侧通路停止回溯掌握,调理输入电压。相比较此前国内应用的一些照明方案来看,该方案的电门消耗少。将CS的电压流动正在0.25V,对于6串LED辨别做恒流掌握。IC会侦测FB的地位,将电压最低那串LED流动正在0.5V。这是因为各串LED的Vf值的总数是不一致的,发生的压降会落正在MOS管上并会招致一些消耗。假如是正常对于Vf分BIN挑选当时的LED,消耗该当能够掌握正在2%以内,少于正常的电门消耗。     图1 与传统的路灯照明设计方案相比,这种新型方案的优势是频率高、利润低,适用于能够用AC间接输出的路灯。相对应的,这一方案最大的问题就在于AC输出需求较多的研制利润。 接下来要为大家分享的第二种LED电源方案是一种DC或者电池组输出,对于6串LED辨别做恒流掌握的路灯照明设计。该方案中主要采纳多串的升温构造设想,其本身的LED驱动形式与第一种方案相类似,而二者之间的主要不同则在于由AC输出改为DC或者是由电池组输出,该方案的电路设计图纸如下图图2所示。 从图2的设计图中我们可以看到,在这一电源系统中,高压侧传感如要满足照明需求,则需取舍恰当的MOS管,在选对场效应管的前提下LED能够串相等多的照明颗数。绝对于于AC输出的计划,这种设计方案是比较容易的,但是因为在这一电源系统设计中多了一次升温的电门,频率绝对于较低。与第一种方案相比,该种设计方案的长处是构思容易、通路利润低,其缺点是频率较低。该方案在实际应用中更适合夜间照明的月光电池组或者经过适配重输出的路灯。     图2 单串降压构造的LED路灯电源,是我们要为大家分享的第三种比较常见的设计方案。这种设计方案的电路系统图纸如下图图3所示。作为一种能够实现模块化设计的方案,该方案的改动比较简单,然而其美中不足之处在于每一串都需要一个独立的电源模块,相比较前两种方案来看生产利润较高,而降压的构造会让LED的数目受只限IC的耐压。从图3中可以看到,在这一电源系统中的LED至多串到14颗,假如要设想20W的灯条,就需求运用700mA的LED。为了使频率到达最高,必须对准于LED的数目来调理输出电压,也就是适配重的输入电压。以10颗LED为例,假如要到达最高频率,就必需把输出电压调到约42V内外。     图3 与上文中所介绍的两种方案相比,这一LED电源设计方案的长处是降压构造频率较高、单串设计和配置的灵敏度比较高,宜经过适配重输出的路灯。其缺点则是通路利润较高,且在设计的过程中LED并联数目受限于IC耐压。相信在未来的科学技术更加发达的时候,LED会以更加多种类的方式为我们的生活带来更大的方便,这就需要我们的科研人员更加努力学习知识,这样才能为科技的发展贡献自己的力量。

    时间:2019-09-30 关键词: 电源技术解析 照明市场 LED电源 led路灯

  • 一种LED电源的直通保护电路

    一种LED电源的直通保护电路

    现在大街上随处可见的LED显示屏,还有装饰用的LED彩灯以及LED车灯,处处可见LED灯的身影,LED已经融入到生活中的每一个角落。在LED电源的研发和设计过程中,工程师需要从多个方面入手进行实验和测试调整,其中LED电源直通保护电路的设计尤其是重要的一环。 在这里案例中,我们以30A、20V开关型的LED电源为例进行说明。在这种开关电源的设计中,半桥和全桥是都是非常常用的拓扑结构,“直通”对其有很大的威胁。这里所讲到的直通,指的是同一桥臂两只晶体管在同一时间内同时导通的现象。在换流期,开关电源易受干扰而造成直通,过大的直通电流会损坏用于逆变的电力电子器件。一旦出现直通现象,须尽快检测到并立即关断LED驱动,以避免开关器件的PN结积累过大的热量而烧坏。因此,为了避免出现电源运行时的直通问题,我们利用双单稳态集成触发器CD4528设计了一种针对全桥和半桥的直通检测、保护电路。     图1 CD4528真值表 双单稳态集成触发器CD4528是本次所设计的直通保护电路的核心,这种集成触发器最大的特点是含两个单稳态触发器,其真值表如图1所示。CD4528的芯片3脚与13脚分别为其内部两个独立单稳态电路的Clear端,5脚和11脚为单稳态的B输入端,4脚与12脚为单稳态的A输入端。B端接高电平,只有当Clear端为高电平时,A端输入的上升沿触发才会有效。 在本次所设计的LED直通保护电路中,我们使用PWM1与PWM2作为PWM芯片输出的两路互补脉冲信号,所设计的主电路图如下图图2所示。在主电路图中我们可以看到,Q1、Q4的驱动与图3中PWM1同步,Q2、Q3的驱动与PWM2同步。在A、B、C和D4点进行电流上升率采样然后转变为电压信号,并分别给图3中的直通信号1与直通信号2。     在LED电源直通保护电路的设计中,该保护电路的原理图如上图中图3所示。从图3中我们可以看到,主电路中的左右桥臂对称,就左桥臂的直通保护进行分析。正常状态下,当Q1、Q4导通时,PWM1为高电平,PWM2为低电平,3脚高电平输入有效,A点和D点没有电流流过,不会触发单稳态。虽然B点和C点采到了正常输出的上升沿信号,但是13脚低电平时输入无效,所以不会触发单稳态,没有保护信号输出。而在直通时,Q3由于某种原因误导通了,A点将检测到很大的电流上升率并转换为电压信号。 此时PWM1为高电平,图3中左边的单稳态被触发产生保护信号送到PWM芯片的shutdown端,封锁PWM脉冲输出。以上就是LED技术的相关知识,相信随着科学技术的发展,未来的LED灯回越来越高效,使用寿命也会由很大的提升,为我们带来更大便利。

    时间:2019-09-30 关键词: 电源技术解析 pn结 LED驱动 LED电源

  • 几种LED电源结构

    几种LED电源结构

    繁华的城市离不开LED灯的装饰,相信大家都见过LED,它的身影已经出现在了我们的生活的各个地方,也照亮着我们的生活。LED电源目前已经被广泛的应用在了电子设备的设计研发中,在最近几年赢得了较好的市场关注度。那么,在进行LED电源设计时,有哪些电源结构时平时最常用到的呢?本文在这里为大家总结了六种LED电源的电源结构,下面将为大家进行详细介绍。 LED电源设计中,常用到的第一种电源结构是电容降压结构。采用这种电路结构方式的LED电源多用于简单的小型充放电设备中。这种结构最主要的缺点是比较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。 其次要为大家介绍的是电子变压器降压结构。这种电源结构在LED技术的早起应用中比较常见,是比较基础的电源结构之一,目前正在逐渐退出新产品的设计领域。这种电源结构不足之处是转换效率低,电压范围窄,一般会维持在180~240V左右,且波纹干扰大。 接下来要为大家介绍的第三种LED电源设计常用电源结构,就是电阻降压机构。这种供电方式也是在早起的LED设计领域中比较常见,目前已经不太适应电子产品的电源设计需求,是一种相对而言比较基础的电源结构。其缺点是电源效率很低,因为电路通过电阻降压,受电网电压变化的干扰较大,因此系统的可靠也较低,不容易做成稳压电源。 在早期的LED电源设计中,还有一种电源结构也是比较常见的,那就是常规变压器降压。这种电源的优点是体积小,因此常常会被应用在一些便携式的电源设备中。其不足之处是重量偏重、电源效率也很低,一般在45%~60%,加上该种结构的可靠性相对来说要比PWM式的电源结构要查,所以目前已经很少用到。 下面要为大家介绍的,是RCC降压式开关电源结构。这种方式的LED电源具有较大的优势,也是目前占据了一定市场份额的电源结构方式之一。这种结构的稳压范围比较宽、电源效率比较高,一般可在70%~80%,是目前应用较广的电源机构。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。 最后要介绍的是LED电源在设计方面最常用到的一种结构,那就是PWM控制式开关电源结构。就目前LED电源设计和应用的情况来说,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。使用这种结构的电源转换效率极高,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。相信在未来的科学技术更加发达的时候,LED会以更加多种类的方式为我们的生活带来更大的方便,这就需要我们的科研人员更加努力学习知识,这样才能为科技的发展贡献自己的力量。

    时间:2019-09-30 关键词: 电子设备 电源技术解析 LED电源 电源结构

  • LED灯具的浪涌电压

    LED灯具的浪涌电压

    现在大街上随处可见的LED显示屏,还有装饰用的LED彩灯以及LED车灯,处处可见LED灯的身影,LED已经融入到生活中的每一个角落。所有的LED灯具都有这种致命的缺陷,而且至今为止,没有人提出过好的解决办法。 所有搞LED电源的或是搞LED成品灯具的,都对这个问题避而不谈,装作不知道,然而实际量产,这个问题更是层出不穷,当然还有更多不怎么懂的人,完全搞不明白是怎么回事。 最常见的问题,就是做一个工程,几百台灯,经常会无缘无故的损坏,常见的就象一条街上装的LED路灯,时不时不亮,经常坏,修了又坏,坏了再修。还有LED日光灯,很多用非隔离电源,量产时经常发现有炸坏的,根本原因都在这里。都是浪涌电压造成,浪涌电压产生的原因很多,常见的就是室外雷击,或者是大的负载开启,关断,电压杂波之类。照书面上的讲法,就是一个很高的电压,经常达到上千伏,瞬间加在输入电源端,然后从输入电源端转导到输出端。 我们知道,开关电源的PWM调整,都是需要若干个时钟周期的,而如果输入电压瞬间变化(高达上千伏),而时间很短(几十、几百MS),这时开关电源根本没有时间去调整,这时的表现就是瞬间的高压传导到输出端,尤其是现在LED日光灯用的降压电路,因为负载是串在300V高压电路中的,300V高压瞬间变大, 这个高压瞬间就加到了输出端。隔离的电源会好些,但很多也是难逃厄运。 有人说用TVS、扼流圈、X电容,事实上用处都不大。因为工作在正常电流下的LED对电压变化很敏感。我们知道,LED工作在稳定电流时,如草帽灯,工作在20MA时,稳定电压在3。1V 左右,其两端所加电压增加0。1V时,其两端的电流并不是增加百分之几,而是可能增加百分之几十,增加0。 5V,也不是增加百分之几十,而是增加百分之几百,即好几倍,虽然以上那几个元件,能起一点作用,但经过TVS过滤过的电压,还是有400V以上,这个电压依然会让输出端电流猛的增加,这时输出就相当于短路,非隔离电源的表现就是瞬间炸坏恒流环,甚至开关管,直接导致LED全军覆没,隔离电源的现象就是炸坏开关管,导致灯不亮,这才是根本原因。这是由 LED特性决定的。很多恒压电源,象12V普通的恒压电源,在带一些其它的负载时,往往发现损坏率很低。 但同样的电源,用来三个一串,数串再并点LED时,往往发现很多炸坏的,原因就在这里,因为LED的负载特性,其更容易损坏自身和损坏电源。以上就是LED技术的相关知识,相信随着科学技术的发展,未来的LED灯回越来越高效,使用寿命也会由很大的提升,为我们带来更大便利。

    时间:2019-10-07 关键词: 开关电源 电源技术解析 LED电源 led灯具

  • LED中电子负载的误区解析

    LED中电子负载的误区解析

    现在大街上随处可见的LED显示屏,还有装饰用的LED彩灯以及LED车灯,处处可见LED灯的身影,LED已经融入到生活中的每一个角落。想要提高LED电源的测试效率,最快捷简便的方法就是选择恰当的电子负载。如果对电子负载的知识不够熟悉,或者熟练度不够无法掌握的话,甚至会造成测试结果的置信度下滑,从而影响到产品的质量,严重的还会引发事故。 电子负载的CV模式带载,是LED电源测试的基础。CV,便是恒定电压,但负载只是电流拉载的设备,自身不能提供恒定电压,因此,所谓的CV,仅仅是通过电压负反馈电路,来伺服LED电源输出电流的变化,使LED输出电容上的电荷平衡,进而达到恒定电压的目的。因此,决定CV精度的核心因素有2个: 负载带宽 LED电源输出电容的大小 当LED电源输出电流的纹波频率很高时,如果负载带宽不足,便无法伺服电流变化,而引发震荡,当震荡发生时,负载输入电压急剧变化,LED输出电容便进行频繁的大电流充放电,此时所检测的电流纹波,将远大于LED电源稳态工作时的实际电流纹波。 当负载带宽不足时,如果LED电源的输出电容足够大,那么震荡幅度也能控制在可接受的范围内,但遗憾的是,LED电源的价格竞争非常激烈,输出电容容量普遍不足,因此,对LED电源进行测试,对负载带宽要求非常苛刻。 负载的带宽指标,厂家都不会直接标示,只能参考另外一个指标:满量程电流上升时间,很显然,满量程电流上升时间越小,说明负载的带宽越高。负载带宽越高,对LED电源输出电容的要求就越低,一般而言,10uS满量程电流上升时间的负载,能满足大多数LED电源的测试需要,但从理论上说,任何负载在CV模式下,都有震荡的可能,在此情况下,当LED输出电容不变的情况下,负载带宽越高,震荡幅度也就越小,测试结果置信度就越高,因此,用户在使用电子负载进行测试时,必须密切关注负载输入电压纹波Vpp的变化,一旦其超出范围,整个测试结果便不再可信,此点非常重要,用户必须谨记。 在CV模式下,恒定的是电压,而电流纹波通常是非常大的,而负载为提高测试效率,数据刷新频率往往较高,因此数据跳动很大,很多用户以此来判定负载是否适合进行LED测试,其实这是一个非常严重的误区,数据的稳定与否,其实是非常容易实现的,只需要加大数据滤波的时间测度就可以实现,很短低端电子负载,因为测量精度低,因此不得不进行大时间尺度的滤波,却反而因祸得福,使数据看似更稳定,其实这是一个假象。要实现准确测量,根本的方法只能是提高采样率,不提高采样率,这样的测量结果就置信度非常低,可能引发严重的质量事故。 综合以上分析,LED电源测试,对负载有严酷的要求,主要有以下要点:满量程电流上升时间,是保证准确带载的根本,此值越低越好;数据采样率,是保证准确测量的根本,此值越高越好;Vpp实时显示,是判断测量数据是否可信的根本;滤波速度调节功能,是能够得到稳定电流数据的小手段; 最后,提请大家注意,市面上有一些负载,号称是LED电源测试专用电子负载,其实是通用电子负载改头换面而成,而且一般都是带宽及采样率不符合测试要求的电子负载改装而成,其并没有提高自身带宽,因带宽技术是负载的核心技术,与成本也有密切关系,很难提高,其往往通过3个途径进行改进,使电流数据更稳定,但也更加不可信。 最简单的办法,加大滤波强度,强行使数据稳定。简单使用此法,极易引发误判,引发质量事故。 调整电压反馈环,对电压反馈信号进行强滤波,以减低电流震荡幅度。此方法反其道而行,进一步减低负载带宽,使不震荡的情况与大幅震荡的情况,都变成幅度小一些的震荡。 在负载内部加大电容,此方法可以抑制震荡的发生或幅度,但测量的电流纹波,将比实际纹波严重偏小,但对测试直流工作点很有帮助。但因负载额定工作电压一般较高,所以高压电容的价格与尺寸是很严重的问题,因此也很难增加到理想的状况,而往往与第2个方法综合使用。还有一个问题就是,这种状况下,其往往使用相对廉价的高压电解电容,会带来很多寄生问题。 本篇文章全面介绍了电子负载的原理,尤其对电子负载在LED测量过程中存在的误区进行重点介绍。虽然LED在生活中处处可见,但是LED也还有一些不足需要我们的设计人员拥有更加专业的知识储备,这样才能设计出更加符合生活所需的产品。

    时间:2019-10-07 关键词: 电源技术解析 电子负载 LED电源 cv模式

  • LED恒流源的检验

    LED恒流源的检验

    在科技高度发展的今天,电子产品的更新换代越来越快,LED灯的技术也在不断发展,为我们的城市装饰得五颜六色。LED电源的品质直接制约了LED产品的可靠性,因此,在LED产业链逐步完善的今日,LED驱动电源器作为LED产品高性能的保障,在LED产品中起到的作用不言而喻。 一、 测试LED恒流源的电子负载: 目前市场上传统的电子负载并不能完全满足LED恒流源的测试需求,会出现电压和电流不稳定的现象,这是由LED恒流源本身的特性所决定的,LED恒流源输出的电流波形通常存在较大的电流纹波。针对这样的特性,只有专业测试LED恒流源的电子负载,才能使测试结果更精确,保证产品的质量。 随着LED的广泛应用,目前也有一些厂家逐渐推出了专业测试LED的电子负载。其中最值得一提的是艾德克斯IT8800可编程高精度电子负载系列,该系列具有专业测试LED恒流源的CR-LED功能,其独特的LED模式可供LED电源测试,应用于仿真的LED电流,号称LED测试专家。下文将仔细分析LED恒流源的特性并详细介绍CR-LED的工作原理。 二、 LED恒流源的特性: 我们通常所说的LED恒流源输出波形通常存在较大的电流纹波。正是因为纹波的存在,使得传统电子负载的CR模式并不能真实模拟LED驱动带载的特性,会出现测试电压或者电流不停抖动的情况。 以下是LED驱动的带载电路图:     如上图可见:如果用CV模式来测试,那么拉载的电压就被恒定了,与恒流源真实的电压输出波形不符合。所以测试恒流源时多选择CR模式,但在工作中会发现,传统的CR模式会存在测试波形不符合实际情况,甚至电压和电流值不停跳变的现象。下面是我分析的传统的CR模式测试存在的问题与原因。 三、 传统的CR模式测试存在的问题与原因: LED只能往一个方向导通(通电),叫做正向偏置(正向偏压),当电流流过时,电子与空穴在其内重合而发出单色光,这叫电致发光效应。 假设LED驱动此时输出的电流值I0为100mA,R=10Ω,二极管导通电压Vd=30V,那么实际的LED灯拉载时,LED驱动的输出电压U0=100mA*10Ω+30V=31V,输出为31V/100mA。假设恒流源的输出电流纹波为10mA, LED驱动的输出电压纹波实为10mA*10Ω=0.1V。 用传统的CR模式测试,则模拟设定的CR值为31V/100mA=310Ω.同样恒流源的输出电流纹波为10mA,恒流源的输出电压纹波变为10mA*310Ω=3.1V,电压波动很高,无法正常工作。 四、 专业测试LED恒流源的电子负载的功能——CR-LED: 艾德克斯IT8800系列的电子负载在传统的CR模式下,增加了二极管导通电压的设置,使得加在电子负载两端的电压大于二极管的导通电压时,电子负载才工作,完全真实地模拟二极管工作的原理。操作上也简易方便,只需要在仪器内部设置二极管的导通电压值,同时设定拉载的CR值,则能够完全模拟LED灯的真实特性。 只有专业测试LED恒流源的电子负载,才能使测试结果更精确,保证产品的质量。相信在未来的科学技术更加发达的时候,LED会以更加多种类的方式为我们的生活带来更大的方便,这就需要我们的科研人员更加努力学习知识,这样才能为科技的发展贡献自己的力量。

    时间:2019-10-12 关键词: 恒流源 电源技术解析 LED电源 led产业链

  • LED的PCB板技术解析

    LED的PCB板技术解析

    现在大街上随处可见的LED显示屏,还有装饰用的LED彩灯以及LED车灯,处处可见LED灯的身影,LED已经融入到生活中的每一个角落。在我们一般的LED电源设计的过程中,一般都把PCB板的物理设计放在最后一个环节,如果设计方法不当,PCB可能会辐射过多的电磁干扰,造成电源工作不稳定,以下针对各个步骤中所需注意的事项进行分析: 一、从原理图到PCB的设计流程 建立元件参数->输入原理网表->设计参数设置->手工布局->手工布线->验证设计->复查->CAM输出。 二、参数设置 相邻导线间距必须能满足电气安全要求,而且为了便于操作和生产,间距也应尽量宽些。最小间距至少要能适合承受的电压,在布线密度较低时,信号线的间距可适当地加大,对高、低电平悬殊的信号线应尽可能地短且加大间距,一般情况下将走线间距设为8mil。焊盘内孔边缘到印制板边的距离要大于1mm,这样可以避免加工时导致焊盘缺损。当与焊盘连接的走线较细时,要将焊盘与走线之间的连接设计成水滴状,这样的好处是焊盘不容易起皮,而是走线与焊盘不易断开。 三、元器件布局 实践证明,即使电路原理图设计正确,印制电路板设计不当,也会对电子设备的可靠性产生不利影响。例如,如果印制板两条细平行线靠得很近,则会形成信号波形的延迟,在传输线的终端形成反射噪声;由于电源、地线的考虑不周到而引起的干扰,会使产品的性能下降,因此,在设计印制电路板的时候,应注意采用正确的方法。每一个开关电源都有四个电流回路: (1).电源开关交流回路(2).输出整流交流回路(3).输入信号源电流回路(4).输出负载电流回路输入回路通过一个近似直流的电流对输入电容充电,滤波电容主要起到一个宽带储能作用;类似地,输出滤波电容也用来储存来自输出整流器的高频能量,同时消除输出负载回路的直流能量。所以,输入和输出滤波电容的接线端十分重要,输入及输出电流回路应分别只从滤波电容的接线端连接到电源;如果在输入/输出回路和电源开关/整流回路之间的连接无法与电容的接线端直接相连,交流能量将由输入或输出滤波电容并辐射到环境中去。 电源开关交流回路和整流器的交流回路包含高幅梯形电流,这些电流中谐波成分很高,其频率远大于开关基频,峰值幅度可高达持续输入/输出直流电流幅度的5倍,过渡时间通常约为50ns。这两个回路最容易产生电磁干扰,因此必须在电源中其它印制线布线之前先布好这些交流回路,每个回路的三种主要的元件滤波电容、电源开关或整流器、电感或变压器应彼此相邻地进行放置,调整元件位置使它们之间的电流路径尽可能短。建立开关电源布局的最好方法与其电气设计相似,最佳设计流程如下:放置变压器;设计电源开关电流回路;设计输出整流器电流回路;连接到交流电源电路的控制电路;设计输入电流源回路和输入滤波器。设计输出负载回路和输出滤波器根据电路的功能单元,对电路的全部元器件进行布局时,要符合以下原则: (1)首先要考虑PCB尺寸大小。PCB尺寸过大时,印制线条长,阻抗增加,抗噪声能力下降,成本也增加;过小则散热不好,且邻近线条易受干扰。电路板的最佳形状矩形,长宽比为3:2或4:3,位于电路板边缘的元器件,离电路板边缘一般不小于2mm。(2)放置器件时要考虑以后的焊接,不要太密集。 (3)以每个功能电路的核心元件为中心,围绕它来进行布局。元器件应均匀、整齐、紧凑地排列在PCB上,尽量减少和缩短各元器件之间的引线和连接, 去耦电容尽量靠近器件的VCC。(4)在高频下工作的电路,要考虑元器件之间的分布参数。一般电路应尽可能使元器件平行排列。这样,不但美观,而且装焊容易,易于批量生产。 (5)按照电路的流程安排各个功能电路单元的位置,使布局便于信号流通,并使信号尽可能保持一致的方向。(6)布局的首要原则是保证布线的布通率,移动器件时注意飞线的连接,把有连线关系的器件放在一起。(7)尽可能地减小环路面积,以抑制开关电源的辐射干扰。 四、布线 开关电源中包含有高频信号,PCB上任何印制线都可以起到天线的作用,印制线的长度和宽度会影响其阻抗和感抗,从而影响频率响应。即使是通过直流信号的印制线也会从邻近的印制线耦合到射频信号并造成电路问题(甚至再次辐射出干扰信号)。因此应将所有通过交流电流的印制线设计得尽可能短而宽,这意味着必须将所有连接到印制线和连接到其他电源线的元器件放置得很近。印制线的长度与其表现出的电感量和阻抗成正比,而宽度则与印制线的电感量和阻抗成反比。长度反映出印制线响应的波长,长度越长,印制线能发送和接收电磁波的频率越低,它就能辐射出更多的射频能量。 根据印制线路板电流的大小,尽量加租电源线宽度,减少环路电阻。同时、使电源线、地线的走向和电流的方向一致,这样有助于增强抗噪声能力。接地是开关电源四个电流回路的底层支路,作为电路的公共参考点起着很重要的作用,它是控制干扰的重要方法。因此,在布局中应仔细考虑接地线的放置,将各种接地混合会造成电源工作不稳定。在地线设计中应注意以下几点: 1.正确选择单点接地通常,滤波电容公共端应是其它的接地点耦合到大电流的交流地的唯一连接点,同一级电路的接地点应尽量靠近,并且本级电路的电源滤波电容也应接在该级接地点上,主要是考虑电路各部分回流到地的电流是变化的,因实际流过的线路的阻抗会导致电路各部分地电位的变化而引入干扰。在本开关电源中,它的布线和器件间的电感影响较小,而接地电路形成的环流对干扰影响较大,因而采用一点接地,即将电源开关电流回路(中的几个器件的地线都连到接地脚上,输出整流器电流回路的几个器件的地线也同样接到相应的滤波电容的接地脚上,这样电源工作较稳定,不易自激。做不到单点时,在共地处接两二极管或一小电阻,其实接在比较集中的一块铜箔处就可以。 2.尽量加粗接地线。若接地线很细,接地电位则随电流的变化而变化,致使电子设备的定时信号电平不稳,抗噪声性能变坏,因此要确保每一个大电流的接地端采用尽量短而宽的印制线,尽量加宽电源、地线宽度,最好是地线比电源线宽,它们的关系是:地线>电源线>信号线,如有可能,接地线的宽度应大于3mm,也可用大面积铜层作地线用,在印制板上把没被用上的地方都与地相连接作为地线用。进行全局布线的时候,还须遵循以下原则: (1).布线方向:从焊接面看,元件的排列方位尽可能保持与原理图相一致,布线方向最好与电路图走线方向相一致,因生产过程中通常需要在焊接面进行各种参数的检测,故这样做便于生产中的检查,调试及检修(注:指在满足电路性能及整机安装与面板布局要求的前提下)。(2).设计布线图时走线尽量少拐弯,印刷弧上的线宽不要突变,导线拐角应≥90度,力求线条简单明了。 (3).印刷电路中不允许有交叉电路,对于可能交叉的线条,可以用“钻”、“绕”两种办法解决。即让某引线从别的电阻、电容、三极管脚下的空隙处“钻”过去,或从可能交叉的某条引线的一端“绕”过去,在特殊情况下如何电路很复杂,为简化设计也允许用导线跨接,解决交叉电路问题。因采用单面板,直插元件位于Top面,表贴器件位于Bottom面,所以在布局的时候直插器件可与表贴器件交叠,但要避免焊盘重叠。 3.输入地与输出地本开关电源中为低压的DC-DC,欲将输出电压反馈回变压器的初级,两边的电路应有共同的参考地,所以在对两边的地线分别铺铜之后,还要连接在一起,形成共同的地。 五、检查 布线设计完成后,需认真检查布线设计是否符合设计者所制定的规则,同时也需确认所制定的规则是否符合印制板生产工艺的需求,一般检查线与线、线与元件焊盘、线与贯通孔、元件焊盘与贯通孔、贯通孔与贯通孔之间的距离是否合理,是否满足生产要求。电源线和地线的宽度是否合适,在PCB中是否还有能让地线加宽的地方。注意:有些错误可以忽略,例如有些接插件的Outline的一部分放在了板框外,检查间距时会出错;另外每次修改过走线和过孔之后,都要重新覆铜一次。 六、复查 根据“PCB检查表”,内容包括设计规则,层定义、线宽、间距、焊盘、过孔设置,还要重点复查器件布局的合理性,电源、地线网络的走线,高速时钟网络的走线与屏蔽,去耦电容的摆放和连接等。 七、设计输出 这里我们要提醒的是关于在PCB设计中输出光绘文件的注意事项:我们需要输出的层有布线层(底层)、丝印层(包括顶层丝印、底层丝印)、阻焊层(底层阻焊)、钻孔层(底层),另外还要生成钻孔文件(NC Drill);设置丝印层的Layer时,不要选择Part Type,选择顶层(底层)和丝印层的Outline、Text、Linec. 在设置每层的Layer时,将Board Outline选上,设置丝印层的Layer时,不要选择Part Type,选择顶层(底层)和丝印层的Outline、Text、Line;生成钻孔文件时,使用PowerPCB的缺省设置,不要作任何改。以上就是LED技术的相关知识,相信随着科学技术的发展,未来的LED灯回越来越高效,使用寿命也会由很大的提升,为我们带来更大便利。

    时间:2019-10-13 关键词: 电源技术解析 pcb板 电磁干扰 LED电源

  • LED驱动电源要素解析

    LED驱动电源要素解析

    繁华的城市离不开LED灯的装饰,相信大家都见过LED,它的身影已经出现在了我们的生活的各个地方,也照亮着我们的生活。很多做灯具的厂家,经常会为了一个小小的LED电源的品质问题而苦恼,甚至于自己不计成本的设计和生产LED电源而保障自己灯具的品质。其实选好一个好品质的LED电源,也不是很难的问题,可以从以下六点来入手: 1.驱动控制芯片或是线性恒流方案产品(例如华晶恒流二极管方案) 2.电源的变压器。(这种产品每批次都要测试) 3.电解电容(只认准高端品牌,不能谁家便宜买谁家,推荐‘SKY’品牌)和贴片好陶瓷电容。 4.功率管之三极管与MOS管(只推荐威敏特代理的华晶),集成和外置。 5.LED电源的设计与焊接工艺。 6.LED电源的检测---高温老化和常温老化。 通过以上这个六点方面的检测,我们可以很好的了解到LED电源的设计、生产与品质管控,从而保障LED灯具的合理的寿命。我们的建议是用品牌元器件,会产生品牌的效应。 电源的常见失效 A.使用一段时间后炸机-----温度升高导致元件失效,如:二极管过温、变压器饱和、功率管饱和等; B.使用一段时间后闪烁或者不亮----虚焊、电容漏电、功率管过热等; C.空载时电源烧毁-----芯片设计有缺陷、元件选型错误; D.电流偏差较大,一致性差-----芯片恒流精度差、变压器设计不当 E.关灯时闪烁一下再熄灭----变压器设计不当、电路配置不当; F.开启和关闭时有延时----电路设计不当; G.深度频闪,手机摄像头可见----阻容降压或线性恒流,电解电容选择不合适。 从整灯效果来看,驱动电源的品质起着十分重要的作用,各大厂家需慎重采用,精选驱动方案。相信在未来的科学技术更加发达的时候,LED会以更加多种类的方式为我们的生活带来更大的方便,这就需要我们的科研人员更加努力学习知识,这样才能为科技的发展贡献自己的力量。

    时间:2019-10-19 关键词: 电源技术解析 变压器 LED电源 驱动控制芯片

  • LED测量中得电子负载

    LED测量中得电子负载

    现在大街上随处可见的LED显示屏,还有装饰用的LED彩灯以及LED车灯,处处可见LED灯的身影,LED已经融入到生活中的每一个角落。想要提高LED电源的测试效率,最快捷简便的方法就是选择恰当的电子负载。 如果对电子负载的知识不够熟悉,或者熟练度不够无法掌握的话,甚至会造成测试结果的置信度下滑,从而影响到产品的质量,严重的还会引发事故。本篇文章主要讲述电子负载CV的原理,并对LED电源测试的一些误区进行介绍。电子负载的CV模式带载,是LED电源测试的基础。CV,便是恒定电压,但负载只是电流拉载的设备,自身不能提供恒定电压,因此,所谓的CV,仅仅是通过电压负反馈电路,来伺服LED电源输出电流的变化,使LED输出电容上的电荷平衡,进而达到恒定电压的目的。因此,决定CV精度的核心因素有2个:     负载带宽 LED电源输出电容的大小 当LED电源输出电流的纹波频率很高时,如果负载带宽不足,便无法伺服电流变化,而引发震荡,当震荡发生时,负载输入电压急剧变化,LED输出电容便进行频繁的大电流充放电,此时所检测的电流纹波,将远大于LED电源稳态工作时的实际电流纹波。 当负载带宽不足时,如果LED电源的输出电容足够大,那么震荡幅度也能控制在可接受的范围内,但遗憾的是,LED电源的价格竞争非常激烈,输出电容容量普遍不足,因此,对LED电源进行测试,对负载带宽要求非常苛刻。 负载的带宽指标,厂家都不会直接标示,只能参考另外一个指标:满量程电流上升时间,很显然,满量程电流上升时间越小,说明负载的带宽越高。负载带宽越高,对LED电源输出电容的要求就越低,一般而言,10uS满量程电流上升时间的负载,能满足大多数LED电源的测试需要,但从理论上说,任何负载在CV模式下,都有震荡的可能,在此情况下,当LED输出电容不变的情况下,负载带宽越高,震荡幅度也就越小,测试结果置信度就越高,因此,用户在使用电子负载进行测试时,必须密切关注负载输入电压纹波Vpp的变化,一旦其超出范围,整个测试结果便不再可信,此点非常重要,用户必须谨记。 在CV模式下,恒定的是电压,而电流纹波通常是非常大的,而负载为提高测试效率,数据刷新频率往往较高,因此数据跳动很大,很多用户以此来判定负载是否适合进行LED测试,其实这是一个非常严重的误区,数据的稳定与否,其实是非常容易实现的,只需要加大数据滤波的时间测度就可以实现,很短低端电子负载,因为测量精度低,因此不得不进行大时间尺度的滤波,却反而因祸得福,使数据看似更稳定,其实这是一个假象。要实现准确测量,根本的方法只能是提高采样率,不提高采样率,这样的测量结果就置信度非常低,可能引发严重的质量事故。 综合以上分析,LED电源测试,对负载有严酷的要求,主要有以下要点:满量程电流上升时间,是保证准确带载的根本,此值越低越好;数据采样率,是保证准确测量的根本,此值越高越好;Vpp实时显示,是判断测量数据是否可信的根本;滤波速度调节功能,是能够得到稳定电流数据的小手段; 最后,提请大家注意,市面上有一些负载,号称是LED电源测试专用电子负载,其实是通用电子负载改头换面而成,而且一般都是带宽及采样率不符合测试要求的电子负载改装而成,其并没有提高自身带宽,因带宽技术是负载的核心技术,与成本也有密切关系,很难提高,其往往通过3个途径进行改进,使电流数据更稳定,但也更加不可信。 最简单的办法,加大滤波强度,强行使数据稳定。简单使用此法,极易引发误判,引发质量事故。调整电压反馈环,对电压反馈信号进行强滤波,以减低电流震荡幅度。此方法反其道而行,进一步减低负载带宽,使不震荡的情况与大幅震荡的情况,都变成幅度小一些的震荡。 在负载内部加大电容,此方法可以抑制震荡的发生或幅度,但测量的电流纹波,将比实际纹波严重偏小,但对测试直流工作点很有帮助。但因负载额定工作电压一般较高,所以高压电容的价格与尺寸是很严重的问题,因此也很难增加到理想的状况。 而往往与第2个方法综合使用。还有一个问题就是,这种状况下,其往往使用相对廉价的高压电解电容,会带来很多寄生问题。虽然LED在生活中处处可见,但是LED也还有一些不足需要我们的设计人员拥有更加专业的知识储备,这样才能设计出更加符合生活所需的产品。

    时间:2019-11-13 关键词: 电源技术解析 恒定电压 电子负载 LED电源

  • LED电磁干扰技术

    LED电磁干扰技术

    繁华的城市离不开LED灯的装饰,相信大家都见过LED,它的身影已经出现在了我们的生活的各个地方,也照亮着我们的生活。解决LED电源电磁干扰问题,是3C认证顺利通过不可绕过的一环。熟悉电源电路设计的朋友们都知道,在LED电源的设计过程中,电磁干扰EMI是个不小的难题,那么如何能解决这个问题? 本文将从这一角度来分享对电磁兼容性的处理,让电磁干扰不再是难题! 一、影响EMC的几个因素 1. 驱动电源的电路结构 最初的LED电源就是线性电源,但是线性电源在工作时会以发热的形式损耗大量能量。线性电源的工作方式,使他从高压变低压必须有将压装置,一般的都是变压器,再经过整流输出直流电压。虽然笨重,发热量大,优点是,对外干扰小,电磁干扰小,也容易解决。而现在使用比较多的LED开关电源,都是以PWM形式的LED驱动电源是让功率晶体管工作在导通和关断状态。在导通时,电压低,电流大;关断时,电压高,电流小,因此功率半导体器件上所产生的损耗也很小。缺点比较明显的是,电磁干扰(EMI)也更严重。 2.开关频率 LED电源的电磁兼容出现问题一般是开关电路的电源中。而开关电路是开关电源的主要干扰源之一。开关电路是LED驱动电源的核心,开关电路主要由开关管和高频变压器组成。它产生的du/dt具有较大幅度的脉冲,频带较宽且谐波丰富。这种高频脉冲干扰产生的主要原因是:开关管负载为高频变压器初级线圈,是感性负载。 3.开关脉冲尖峰 导通瞬间,初级线圈产生很大的涌流,并在初级线圈的两端出现较高的浪涌尖峰电压;断开瞬间,由于初级线圈的漏磁通,致使部分能量没有从一次线圈传输到二次线圈,电路中形成带有尖峰的衰减振荡,叠加在关断电压上,形成关断电压尖峰。     图 1 为开关脉冲尖峰 高频脉冲产生更多的发射,周期性信号产生更多的发射。在LED电源系统中,开关电路产生电流尖峰信号,而当负载电流变化时也会产生电流尖峰信号。这就电磁干扰根源之一。 4.接地 在所有EMC题目中,主要题目是不适当的接地引起的。有三种信号接地方法:单点、多点和混合。在开关电路频率低于1MHz时,可采用单点接地方法,但不适宜高频;在高频应用中,最好采用多点接地。混合接地是低频用单点接地,而高频用多点接地的方法。地线布局是关键,高频数字电路和低电平模拟电路的接地电路尽不能混合。 5.PCB设计 适当的印刷电路板(PCB)布线对防止EMI是至关重要的。 智能LED电源的复位电路设计 增强受干扰体的抗干扰能力。在LED驱动电源系统中输进/输出也是干扰源的传导线,和接收射频干扰信号的拾检源,我们设计时一般要采取有效的措施:采用必要的共模/差模抑制电路,同时也要采取一定的滤波和防电磁屏蔽措施以减小干扰的进进。在条件许可的情况下尽可能采取各种隔离措施(如光电隔离或者磁电隔离),从而阻断干扰的传播。 6.防雷击措施 室外使用的LED电源系统或从室外排挤引进室内的电源线、信号线,要考虑系统的防雷击题目。常用的防雷击器件有:气体放电管等。气体放电管是当电源的电压大于某一数值时,通常为数十V或数百V,气体击穿放电,将电源线上强冲击脉冲导进大地。TVS可以看成两个并联且方向相反的齐纳二极管,当两端电压高于某一值时导通。其特点是可以瞬态通过数百乃上千A的电流。 二、对干扰措施的硬件处理方法 要解决LED驱动电源的电磁干扰问题,可从以下几个方面入手: 1.减少开关电源本身的干扰 ①软开关技术:在原有的硬开关电路中增加电感和电容元件,利用电感和电容的谐振,降低开关过程中的du/dt和di/dt,使开关器件开通时电压的下降先于电流的上升,或关断时电流的下降先于电压的上升,来消除电压和电流的重叠。 ②开关频率调制技术:通过调制开关频率fc,把集中在fc及其谐波2fc、3fc…上的能量分散到它们周围的频带上,以降低各个频点上的EMI幅值。 ③元器件的选择:选择不易产生噪声、不易传导和辐射噪声的元器件。通常特别值得注意的是,二极管和变压器等绕组类元器件的选用。反向恢复电流小、恢复时间短的快速恢复二极管是开关电源高频整流部分的理想器件。 ④ 合理使用电磁干扰滤波器:EMI滤波器的主要目的之一,电网噪声是电磁干扰的一种,它属于射频干扰(RFI),其传导噪声的频谱大致为10KHz~30MHz,最高可达150MHz。 在一般情况下,差模干扰幅度小,频率低,所造成的干扰较小;共模干扰幅度大,频率高,还可以通过导线产生辐射,所造成的干扰较大。欲削弱传导干扰,最有效的方法就是在开关电源输入和输出电路中加装电磁干扰滤波器。LED电源一般采用简易式单级EMI滤波器,主要包括共模扼流圈和滤波电容。 图2为常用的LED电源滤波器,L、C1和C2用来滤除共模干扰,C3和C4滤除串模干扰。当出现共模干扰时,由于L中两个线圈的磁通方向相同,经过耦合后总电感量迅速增大,因此对共模信号呈现很大的感抗,使之不容易通过,故称作共模扼流圈。它的两个线圈分别绕在低损耗、高导磁率的铁氧体磁环上。R为泄放电阻,可将C3上积累的电荷泄放掉,避免因电荷积累而影响滤波特性,断电后还能使电源的进线端L、N不带电,保证使用的安全性。     图2 常用的LED电源滤波器 ⑤ EMI滤波器能有效抑制开关电源适配器的电磁干扰图3中曲线a为不加EMI滤波器时开关电源适配器上0.15MHz~30MHz传导噪声的波形曲线 b是加入EMI滤波器后的波形,它能将电磁干扰衰减50分贝(Uv)~70分贝(uV)。显然,插入EMI滤波器的效果更佳。设置电磁干扰滤波器加入前后传输到负载上的噪声电压分别为U1和U2,计算公式是20lgU1/U2。插入损耗用分贝dB表示,分贝值愈大,说明抑制噪声干扰的能力愈强。 测量加入损耗的电路如图3所示。e是噪声信号发生器,Zi是信号源的内部阻抗,ZL是负载阻抗,一般取50欧姆。噪声频率范围可选10KHz~30MHz。首先要在不同频率下分别测出加入EMI滤波器前后负载两端的噪声压降U1、U2,再代入公式20lgU1/U2计算出每个频点的插入损耗值,最后汇出插入损耗曲线。     图3:加入EMI滤波器前后的情况 2.切断干扰信号的传播途径 ①电源线干扰可以使用电源线滤波器滤除。一个合理有效的开关电源EMI滤波器应该对电源线上差模和共模干扰都有较强的抑制作用。②改善PCB板的电磁兼容性设计 PCB是LED电源系统中电路元件和器件的支撑件,它提供电路元件和器件之间的电气连接。随着电子技术的飞速发展,PCB的密度越来越高。PCB设计的好坏对LED电源系统的电磁兼容性影响很大。实践证实,即使电路原理图设计正确,印刷电路板设计不当,也会对LED电源系统的可靠性产生不利影响。PCB抗干扰设计主要包括PCB布局、布线及接地,其目的是减小PCB的电磁辐射和PCB上电路之间的串扰。     图4:正确选择选择主滤波电容引脚作为集中接地点 还有,一般变压器电磁干扰引发的交流声频率一般为50HZ左右,而地线布线不当导致的交流声,由于整流电路的倍频作用频率约为100HZ,仔细区分还是可以察觉的。正确的布线方法是如图4,选择主滤波电容引脚作为集中接地点,强、弱信号地线严格区分开,在总接地点汇总。因此,在设计印刷电路板的时候,应留意采用正确的方法,遵守PCB设计的一般原则,并应符合抗干扰的设计要求。 3.增强受干扰体的抗干扰能力。 在LED电源系统中输进/输出也是干扰源的传导线,和接收射频干扰信号的拾检源,我们设计时一般要采取有效的措施: ①采用必要的共模/差模抑制电路,同时也要采取一定的滤波和防电磁屏蔽措施以减小干扰的进进。②在条件许可的情况下尽可能采取各种隔离措施(如光电隔离或者磁电隔离),从而阻断干扰的传播。③防雷击措施 室外使用的LED电源系统或从室外排挤引进室内的电源线、信号线,要考虑系统的防雷击题目。常用的防雷击器件有:气体放电管、TVS(Transient Voltage Suppression)等。气体放电管是当电源的电压大于某一数值时,通常为数十V或数百V,气体击穿放电,将电源线上强冲击脉冲导进大地。TVS可以看成两个并联且方向相反的齐纳二极管,当两端电压高于某一值时导通。其特点是可以瞬态通过数百乃上千A的电流。 因此,LED电源电磁电磁干扰要控制技术主要有:电路措施、EMI滤波、元器件选择、屏蔽和印制电路板抗干扰设计等。以上就是LED技术的相关知识,相信随着科学技术的发展,未来的LED灯回越来越高效,使用寿命也会由很大的提升,为我们带来更大便利。

    时间:2019-11-17 关键词: 电源技术解析 电磁干扰 LED电源 产品信息

  • 如何选择选择LED驱动电源

    如何选择选择LED驱动电源

    现在大街上随处可见的LED显示屏,还有装饰用的LED彩灯以及LED车灯,处处可见LED灯的身影,LED已经融入到生活中的每一个角落。虽然近来LED灯的稳定性已经达到比较好的水平,个别产品出现光衰和色漂移的问题,主要是由于散热设计的不合理。相对来说LED灯驱动电源的问题要严重的多,是导致死灯或者闪烁的主要原因,也是LED灯质量的短板。 常规照明路灯是灯头与电源分开的,通常发生故障的是灯头--高压钠灯,高压钠灯国家标准规定质保期一年,路灯管理单位都会存库一定数量的钠灯,高压钠灯具有成熟的国家标准,其主要配件尺寸、功率等主要参数都是统一的,具备互换性。 而当前LED灯的故障主要在电源,所以主要就是要解决电源问题。由于目前LED电源还缺乏强制性的统一标准,市面上的电源各自为政,单路、多路、尺寸不一,难以替换。随着市面上超大功率LED路灯、LED隧道灯的出现,LED驱动电源故障频频,加之LED路灯驱动电源多采用内置式设计,往往造成led灯电源维护困难重重,加之部分厂家缺乏售后维修服务,于是业主的怨声载道,经过媒体的夸大宣传后造成大众对LED灯的误解,影响了LED产业声誉。 智能控制是LED灯具的优势之一而电源是智能控制的关键 智能控制在LED路灯和LED隧道灯照明应用上条件最成熟效果最明显,智能控制能在不同时间段、根据道路车流密度来实现灯具功率的无级控制,既满足应用要求,又实现巨大的节能效果,可以为公路主管单位节省大量经费。在隧道照明上的应用不但可以节能,还可以按照隧道外的亮度情况自动调节隧道出入口亮度,给司机提供一个视觉过度阶段,以保证驾驶安全。 散热和防护是电源故障的主要外部因素 不仅电源本身会发热,灯具也会发热,这两种热源如何合理的散发出去是灯具设计工程师必须考虑的问题,一定要防止热量的过度集中,形成热岛效应,影响电源寿命。采用分离式电源方案是一个好的选择。 放弃4路以上输出发展单路或两路输出放弃大电流和超大电流发展小电流 输出路数越多越复杂,不同出路之间的电流干扰解决起来成本很高,如不解决则故障率较高。另外输出路数越多则总输出电流也就越大,而电流是发热的主要原因,电压本身不直接导致发热,简单来说发热量与电流的平方成正比,也就是说电流增加到原来的2倍的话,发热量将增加到原来的4倍,电流增加到原来3倍,发热量将增加到原来9倍。综上所述,单路或两路输出的LED灯电源故障率会降低很多。 放弃大功率超大功率选择较高稳定性的中小功率电源 因为功率越大,发热量越大,里面的零部件也越紧凑,不利于散热,而温度正是电源发生故障的罪魁祸首。再者,小功率电源相对来说发展的较为成熟,稳定性和成本方面都有优势。其实很多大功率电源方案都没有经过时间验证及实践证明,都是匆匆上马的项目,都是实验性的产品,因此故障层出不穷。相比之下中小功率电源因发展较早,技术方案要成熟的多。 模块化设计 模块化设计已经成为当今的潮流,必须在模块电源一体化上想办法,如果电源能用插拔的方式解决维护问题,一定会受到用户的欢迎,同时还需建立接口标准化,让不同厂家的LED灯电源能够通用。 维护的可行性 电源的故障问题不可能完全避免,成都朝月光电提出了维护简便性原则。只有把电源的更换做的跟常规照明的光源的更换那么简便时,才能是用户用的开心,即便是电源坏了,心情也不会太差,而用户的心情好坏决定着LED灯厂家的命运。 防护性能 防护问题也很重要,水分的渗透可能引起电源的短路,外壳上的沙尘会影响电源的散热,暴晒则容易引起高温和电线及其他元器件的老化,从实际使用中的经验来看,旋转接线插头的故障率较高,多数为漏水造成故障。采用分体式设计的LED灯电源,同时注重电源的可靠性与寿命,LED灯才会更适应市场的需求。以上就是LED技术的相关知识,相信随着科学技术的发展,未来的LED灯回越来越高效,使用寿命也会由很大的提升,为我们带来更大便利。

    时间:2019-11-21 关键词: 电源管理 电源技术解析 pmic LED电源

  • 如何LED电源设计

    如何LED电源设计

    随着科学技术的发展,LED技术也在不断发展,为我们的生活带来各种便利,为我们提供各种各样生活信息,造福着我们人类。在LED电源产品的设计过程中,工程师们需要处理的绝不仅仅是电路设计问题,更多的是LED电源的驱动方案选择、LED的寿命维系以及后期的维护和检修工作等。 第一个问题:在设计LED电源产品时,怎么做才能设计出高品质LED驱动电路呢? 相信很多从事LED电源设计的工程师们都非常清楚,LED是目前世界上所研发的一种长寿命的电子元件,理想状况下的LED其工作寿命可达50000小时,但应用电路设计不合理、LED电源散热性设计不好等因素,都会影响它的使用寿命。而面对这一问题,使用能够省去电解电容器的新一代LED驱动IC,是一种切实可行的解决方案。 对于从事LED电源及周边产品研发的工程师们来说,在设计新一代的驱动IC时,必须要打破以往传统的DC-DC拓扑结构设计思维,可以采用恒功率、摒弃磁滞控制的降压型设计思路来进行新产品研发,采用定频定电流控制也是一个好办法。除此之外,高品质的LED驱动电路电路应力求简洁,减少元器件的使用数量,并有效提高PWM控制器的占空比等。满足以上条件,所设计的新一代驱动IC才能够满足高品质驱动电路的设计需求。 第二个问题:LED被静电击穿的原理是什么样子的?造成击穿的原理是怎么回事呢? 在进行LED电源的调试过程中,相信工程师们都曾经遇到过接通样机后,LED元件被击穿的情况,这其中有相当一部分是被静电所击穿的。LED作为一种半导体,其本身的PN结是直接裸露在外头的,很容易接触静电。当LED两个电极上极性不同的电荷积累到一定的程度,又得不到及时释放时,此时电荷能量一旦超过LED芯片最大承受值,电荷将以极短的瞬间在LED两个电极层之间进行放电,并在导电层之间局部会形成1400℃以上的高温,高温将会把导电层之间熔融成一些小孔,这就是我们在LED电源测试过程中,常遇到的LED击穿现象了。 在进行LED电源的新产品样机测试时,一旦遇到LED元件被静电击穿的现象,说明所设计的电路中有不合理的因素存在,此时工程师需要及时的进行电路设计调整并重新测试。相信在未来的科学技术更加发达的时候,LED会以更加多种类的方式为我们的生活带来更大的方便,这就需要我们的科研人员更加努力学习知识,这样才能为科技的发展贡献自己的力量。

    时间:2019-11-21 关键词: LED 电源技术解析 智能照明 LED电源

  • 被动式LED电源投光灯

    被动式LED电源投光灯

    繁华的城市离不开LED灯的装饰,相信大家都见过LED,它的身影已经出现在了我们的生活的各个地方,也照亮着我们的生活。香港地区有逾十四万盏传统的高压纳灯,但较消耗能源及不环保。由香港大学研发、港商获得专利的「被动式LED电源」的投光灯,则较传统的高压钠灯节省近七成能源,而且使用寿命估算长达15年,较传统的LED路灯的使用期限的5年长。 技术负责人承认「被动式LED电源」技术成本,较传统的LED路灯使用的「主动式电源」成本较高,但长远可为使用者节省维修开支,物料亦相对较容易回收。 据悉,由香港大学研发、Federal Group Global Limited取得专利的「被动式LED电源」,所驱动的投光灯可克服高温环境下操作的困局,可使用*少6万小时;以每年使用4,000小时计算,变相寿命可长达15年。 Federal Group Global Limited行政总裁王汉邦解释,「被动式LED电源」技术没受气温影响的「电解电容」,加上电源可以抵受由闪电所产生的强大辐射电磁干扰,故可以令故障率大幅下降,从而减低维修保养成本。 不过,王汉邦承认「被动式LED电源」成本约需一千二百元,远较「主动式LED电源」的成本约四百元高,但他引述在江门鹤山市的试行计划,指逾三百支由「被动式LED电源」技术驱动路灯使用近四年没有任何损坏,反映可以节省维修成本。 据报道,此新式LED灯于日内瓦国际发明展获特别奖及特别金牌奖,目前有共13支灯于香港石澳及沙田等地试行。虽然LED在生活中处处可见,但是LED也还有一些不足需要我们的设计人员拥有更加专业的知识储备,这样才能设计出更加符合生活所需的产品。

    时间:2020-01-07 关键词: LED电源 电源新品 投光灯 被动式

  • 中国LED通用照明产业的现状及展望

    节能环保是国家“十二五”战略新兴产业之首,而其中的LED照明更是被确定为节能环保的重要组成部分之一。日益高企的电价以及全球禁产禁售白炽灯政策的驱动使LED 照明需求逐步加大。中国政府对节能环保产业的支持也为中国LED 照明产业提供了发展动力。 同时,随着技术的不断改进与成熟,LED 照明成本的下降都为中国LED 照明市场创造了发展机遇。因此,中国LED 照明即将迎来市场的蓬勃发展期。 中国LED 照明产业已经取得快速发展,在LED 照明技术的几个关键指标上取得了突破,并形成了以环渤海、长三角、珠三角三大区域为主的产业集群,拥有了一批优秀的LED 照明企业。但是,与国外领先LED 照明企业相比,目前中国照明企业的核心技术研发能力相对较薄弱、专利存在壁垒以及缺乏LED 照明产业标准。这些都制约了中国照明产业的快速发展。 本文从产品、营销、运营以及发展潜力四个方面对中国LED 照明企业进行了竞争力分析。在产品竞争力上,中国LED 照明产业产品线布局完善,在关键的光效指标、荧光粉专利以及上游的SIC 外延片和蓝宝石晶片上都取得突破。LED 照明产品已遍布商用、公用以及民用照明几大重要应用领域,其中,由政府主导的路灯工程使中国LED 照明在商用照明领域率先发展;在营销竞争力上,中国照明企业已经形成特有的营销模式,打造了稳固的国内以及海外销售渠道,并形成了自有品牌。合同能源管理(EMC)的营销模式使国内企业获得大量政府路灯工程订单,带动了商用照明的发展;在运营竞争力上,LED 照明产业各个环节的投资逐步加大,产能也迅速扩张,产业链逐步完善,不少传统照明企业开始向LED 照明转型;在发展潜力上,中国拥有巨大的内需市场,并在汲取各国LED 通用照明发展经验的基础上,形成了独具特色的发展模式。而在技术发展较为成熟的时机大举进军照明市场,有利于实现技术追赶。另外,中国政府对LED 照明产业给予了大力支持,短期内政策利好因素不会消失。 展望未来,中国LED 照明产业如果能够弥补在核心技术和专利壁垒的单板,并规范行业标准,就有望在国际市场取得更大发展。面对中国LED 照明产业发展带来的挑战,国外企业应针对中国市场的特点,在中国民用照明市场还未完全启动时,提早布局。未来中国LED 照明市场呈现出由提供照明灯具到提供包括照明产品在内的整体解决方案转变的趋势,国外优势企业也可以此为契机,与渴求获得照明解决方案经验的中国企业一起共赢发展,通过在中国投资、与中国优秀企业合作等方式,参与到中国照明市场中来。

    时间:2012-02-17 关键词: led照明 LED电源 电源资讯

  • LED照明方案成本降低是趋势

    在提高能源效率、节省电力支出的全球趋势之下,功率密度更高、成本更低、功能集成,以及功效更高是目前LED驱动技术主要的发展目标,这缘于LED照明应用要求产品需要具备外形小巧、流明更高等特点,市场应用数量的增长推动了对更高功率密度驱动IC的需求。与此同时,由于电路板空间的减少,以及客户希望在电路板上使用尽可能少的元件,也对驱动IC的集成需求产生了极大的影响。 所有这些针对LED电源驱动的特定应用而设计的集成电路,使得产品推向市场所需的资源降至最低,在降低成本的定价趋势和功能集成化设计的促进下,近年来LED驱动器的成本正逐步下降。 对于半导体元件厂商来讲,关键的挑战是要在更小的板上空间内增添更多的功能和提供更高的性能。其次,就是要在对解决方案的总体成本没有负面影响的前提下,设计制造大功率的模拟电路。最后,则是需要及时掌握消费趋势和客户需求,以能够在第一时间内向市场推出高效能、节能型的高亮度LED驱动器,如麦瑞(Micrel)推出的MIC3202、MIC3205等。MIC3205 是业界首款可提供固定频率异常控制的LED驱动器,可在宽输入电压范围内保持恒定开关频率。该功能非常适合供电电压在 5V 至 36V 之间的汽车LED照明和离线LED照明应用,可满足广泛的LED电流要求,适用于全部 150mA 到 3A 的应用。此外,该产品内部的频率振荡器可使用一个电容器进行编程,允许针对所需的电感器大小和功率进行频率优化。   目前,LED照明解决方案的生产与供应在总体成本方面仍然必须进一步降低,从而促进这项技术能够迅速得到普及,让消费者更倾向于选择LED而非现有的照明解决方案。在技术上,LED的生产还需要性能更佳的电源管理和LED电流调节技术,因为这将影响直接到LED的整体性能与使用寿命。 作为一家公开上市交易的美国公司,麦瑞每年都会将一大部分业务收入投入在研发方面,在LED驱动器的开发上,麦瑞会在产品进入市场之前就对产品需求进行准确定位,同时确保产品定价具有竞争优势,并且与客户紧密合作认真追踪消费与应用趋势。例如,麦瑞最近推出的 MIC3205 和 MIC3291 系列,MIC3291 是一款专为恒定电流白色 LED (WLED) 驱动器应用而优化的PWM升压开关稳压器,采用内部肖特基 (Schottky) 二极管,只要四个外部元件就能提供高效的直流-直流 (DC/DC) 解决方案,允许使用单线简单的数字接口实现 16 步线性调光,适用于手机、数码相机、便携式媒体设备/MP3 播放器、便携式导航设备 (GPS) 以及其他便携装置,且预编程功能允许用户选择 16 级 WLED电流强度中的任何一级作为起始亮度水平。 与卤素灯和标准照明灯泡等现有产品相比,LED照明在效能和使用寿命方面更胜一筹。在LED照明解决方案变得更具有成本效益之后,其需求也会有所提高,在这一过程中,中国市场将起到举足轻重的作用。具体来说,中国LED照明生产需要着重开发出具有高显色指数 (CRI) 和相关色温 (CCT) 表现的照明产品,让中国LED产业在全球竞争中脱颖而出,并提供超越现有照明解决方案的优质产品。

    时间:2013-01-04 关键词: led照明 LED驱动 LED电源 电源资讯

  • 争夺LED电源市场战 如何打赢?

    事实上,国内led电源行业早就出现“串门”现象,2011年以大功率室外电源为主的英飞特开始推广中小功率电源。而台湾明纬也一直致力于室外、室内电源“双腿走”。今年上半年,LED大功率电源毛利再度下挫10%,中小功率电源平均毛利仅维持在15%-25%。全球经济疲软、中国LED电源行业供过于求的现状,让市场无序竞争日趋严重,价格战早已打响。 在业绩压力的重压、新技术即将突破的情况下,LED电源的固有版图正在逐步被打破,市场究竟会走向何方?就此,我们邀请了电源行业的龙头企业茂硕电源董事长顾永德、莱福德总经理周洪林、派威电源总经理叶建波、佛山伊戈尔电业总经理张铁镭、可立克总经理萧瑾,就当前LED电源行业存在的问题给出了他们的看法。 当前无论是LED大功率电源还是中小功率电源都面临价格下降、毛利率下滑的严峻现实,价格下降有多种情况。有的是成本下降,价格自然下降;有的是市场竞争导致价格战;还有的是企业恶意降价以排挤竞争对手。毛利率下滑的主要因素有:第一是低质低价产品冲击。目前整个LED行业处在发展阶段,终端应用产品价格混乱,处于无序化竞争,作为配套的电源产品,也牵连其中,大量低质低价产品充斥市场,必然拉低整个行业的毛利率。第二是行业竞争加剧,高端厂家为了市场份额,降低了产品毛利。第三,产品的相对批量化生产,使成本降低,调价也就势在必行。 LED是个朝阳产业,目前整个产业链投资过热,快速发展的同时标准又没有出来引导和规范整个行业,价格下降的本质反应的是行业的无序竞争。价格下降过快,当然是不合理的。不要把led驱动电源当高科技产品,也不要把它不当产品。这个行业技术壁垒并不高,从整个电源技术背景来看,LED驱动电源的技术含量远远低于通讯电源、动力电源,它是工业电源中最常用的一种,所以门槛低也就意味着竞争激烈。 市场竞争,最终会倾向于利润合理化,谁能将产品做到性价比最优,谁就能获取市场。从几家主流电源企业的产品价格来看,现在还是较为合理的。一些短期行为公司的价格,那我是无法想像的,但是市场需求,就是分高中低。 LED有其特殊性,它需要研发、生产、采购、质量管控等一系列平台的配合。这些平台直接关系到产品的品质,而形成这些平台,需要时间。但一时间内价格急剧下降显然不合理。LED产品是民用品,所以随着产品的成熟与深入推广需求量会不断增加,之后热钱不断进入这个技术门槛不高的行业,造成产能过剩。不少的企业要生存就导致了恶性竞争,造成毛利率下滑。 价格下降是正常的,面对这种情况企业考虑自身应该做什么选择:是随波逐流还是坚持品质与创新?产品的竞争力是看它的前端资源整合能力与企业本身的内控能力。目前大功率电源与中小功率电源的价格下降速度看着有点超越我的预期,因为市场的需求还没有真正意义开始,这同时表明我们的同行面临生存压力不小,也呼吁同行不要做一些恶性的竞争,以保证行业持续发展。从商照来看,市场竞争日趋激烈,之前雷士、欧普、三雄都没涉足,但现在他们都在大力推广。灯具率先拼价格,电源价格也随之下降。也因为灯具降价,市场才逐步打开,但供应总是大于需求,价格下降是必然趋势。 价格下降,谈不上合理不合理,迎合市场要求才是最重要的。但是现在电源需求也分层次,我们定位在中高端,有些毛利太低的我们就放弃了。 高工LED:目前电源厂普遍都存在电源品种多,无法大面积批量化的问题。主要是产品应用终端没有形成标准化。应用制造企业各家开发各家的产品,作为灯具配套产品的电源自然就要根据客户的技术要求开发电源,造成电源品种多,但各款产品无法大面积批量化的情况。这样造成了很多的浪费,包括开发成本、人力成本、原材料成本等。电源成本降不下来,应用厂家的采购成本也下不来,最后成本还是落在了最终的用户身上。至于后一个问题,我认为不存在谁引导谁的问题,而是相辅相成互相促进发展。 主要是因为行业没有标准,每个应用端企业的研发部门,根据自己对光源和灯具的理解,来要求和选择电源,这样就致使电源生产企业,不断给客户做订制需求。我们下半年,推出一款全数字化的电源,可以实现功率、电源和电压可调。 国内目前已经基本形成一条完整的LED半导体照明产业链。但从一个产业角度来看,目前仍处于该新兴产业发展的初级阶段,因而led照明产业亦呈现出这一发展阶段的特征。整个行业比较分散,市场处于无序竞争,企业进入门槛较低,因而进入该产业的中小微企业众多。由于缺少行业统一的产品规范和标准,每家下游灯具企业都会根据其整灯的设计要求提出电源的需求,所以导致与之配套的LED电源规格和品种繁多。且处于市场开发前期,普遍存在小而多批的问题,这一特征仍将持续一段时间。 但在未来三到五年,这一市场格局将被打破,行业集中度将会大幅提高,形成规模化制造。那些有实力,重视产品平台技术的打造、质量和成本管控的企业将会胜出。这是因为随着行业的进一步规范和产品标准的完善及每瓦流明价格的不断下调,市场愈来愈接受led照明产品,进入到高速发展期,各家企业为取得市场竞争优势将不断优化整合其产品,在产品差异化的同时兼顾标准化、规范化,实现规模制造从而降低成本,保障品质的一致性,这也是优胜劣汰和行业洗牌的过程。[!--empirenews.page--] led电源作为LED照明产品最关键部件之一,在未来,L E D照明技术和led驱动电源技术的发展将相辅相成、相互促进。在照明方面,人们在追求美好的光世界及努力营造舒适的光环境的同时,达到节能减排目的。这要求电源更加高效并能实现对光源的自由调控,促使电源技术朝数字化、高效电路拓扑结构、低损耗长寿命关键器件和材料研发的方向发展。同时,新的高效电源解决方案的开发及调光技术,甚至信息传输技术的开发应用将是LED照明相比于现有照明最大的优势。 led灯具没有一个全球统一的标准,这样光源、电源、灯具都没有一个限定。生产厂商只能根据客户的需求不断东拼西凑,或者按最便宜最简单的方案设计来完成。我觉得最终还是会以电源来引导照明发展,毕竟电源是决定安全的主要方面! 大家都面临这个问题,还是和标准化工作相关,LED发展很快,标准比较滞后,制定了也没人执行,我认为首先就应该规范光源。没有标准化时,考验的是大家的快速反应能力,但是标准一旦制定,大家做起来就更容易,企业彻底沦为加工厂。应该是照明引导电源。 随着行业和市场的成熟,特别是LED洗牌进程加快,必然有一批无技术含量、无资金、无质量保证的“三无企业”倒掉,未来市场还是那些具有核心竞争力的企业为主流的市场。 首先从市场需求上看,分层次的。高中低各占一定的份额,特别对一个新兴行业,在终端没有形成真正品牌和格局前,各种需求都会存在,甚至价格低的会有一定的比例,因为利益驱动了终端使用。但是,如果真正重视和尊重您的客户,你就不用担心最后形成不了市场。存在都是由于需求造成的,就像我的有一些客户总给我讲用不起莱福德的电源,并且说:“我不要你的3年24小时的品质保证,1年就够了,我不要你的上线直通率3‰,只要不超过5%就好了。”我只能笑一笑,因为这不是我们的目标客户,也不是市场的主流。 从2008年到2013年,LED电源行业风起云涌,不少电源供应商做得风生水起,但到最后还是昙花一现。这类电源一定是有的并且还会持续下去,但它不会超过市场的20%份额。它对市场也是有贡献的,即加速这个行业的合理竞争。 在一个事物快速发展的时期,各个层次的需求并存是很正常的,等市场成熟之后这些低端的需求才会淘汰。 之前大功率电源为主的电源企业进入中小功率电源领域被指品类不全,而中小功率电源企业进入大功率电源领域被指技术难以让人折服,从行业的层面全面看待这个问题,相互进入对方领域这是好事情,说明电源企业为了更全面占领电源市场或者说为了取得更大市场份额,无论是从产品线规划、产品技术提升还是市场营销手段方面都在全面发展,这是一个行业全面发展繁荣的前兆。但从企业层面上,会让企业感觉到竞争会更激烈,无论在哪一块市场的分割,都有众多对手在与你争夺。这种情况短期很难决出胜负,但界限现在已经不那么清楚了。如果分清楚了,在没有很大的市场冲击的情况下,企业不会冒险去跨界。 大小功率的电源产品,其技术要求,使用环境等完全不一样,一个以安全可靠地驱动时间为标准,一个只是简单的点亮就行了,大不了坏了,换一个。所以从技术端上看,两个是完全不同等级的产品。从生产上看,小功率的产品比较简单,大功率产品的生产工序差不多,但是在检测手段上完全不一样。 大功率电源厂商进入中小功率段品类不全这些市场情况是属实的,而中小功率段的企业进入大功率电源领域被指技术难以让人折服,这个问题我觉得还待考查。短时间内大功率电源与中小功率电源版图还是泾渭分明的,因为毕竟它们在市场中沉淀的时间有那么长了,但未来市场,买家自然会作出选择。做大功率电源和小功率电源还是有区别的。大功率电源花的精力不够,以致我们在这块一直没有大的突破。户外大电源有它的特殊性,但也并不是高不可攀,没有室外灯具的实践刚开始是很难得到客户的信服。但比如一些路灯招标,的确存在地方特色,我们也是有机会的。 目前LED电源上市的企业只有一家,但很多电源企业都在IPO排队之中,一旦这些公司都成功上市,电源市场到底未来如何?我想上市与不上市并不一定意味着强大和占有率。谁能真正地贴合客户的需求,谁能真正将产品做到性价比最优,谁才能笑到最后。我从来不认为市场是固定不变的,从“老大”做到破产的大有人在,从不知名,做到经久强兴的也大有故事。所以,我认为不要谈格局,只谈自己,你有什么、能做什么、客户需要什么,做到了,你一定行、一定强。 市场格局不会发生太大变化,任何企业都必须保证它的合理利润,这样才有机会保证公司的良性发展。不会发生变化。企业需要的是沉淀,这些不是上市就能解决的问题,大的格局短时间内不会改变。

    时间:2013-08-15 关键词: LED LED电源 电源资讯

  • LED电源成本控制与市场发展

    在政策的驱动以及LED灯的长寿命效应的作用下,2013年LED照明进入了爆发年,而爆发之后迎来的,必将是市场的逐渐衰退,根据市场调查机构HISResearch的照明市场份额报告显示,灯源销售量从2015年开始逐年衰退。 IMSReserch公司2012年4月公布的报告显示,LED灯的价格往往2009年的30美元将一路走低,2017年左右将突破5美元关口。LED灯的普及进程取决于其价格的下降速度,而LED灯的40%成本花费在驱动控制电路,因此包括LED驱动IC在内的控制电路的成本降低至关重要。与此相对应的是,驱动控制电路成本将在2013年到2015年之间有望降低36%。 LED驱动电源虽然在技术上有所突破,但成本一直维持在200元左右,如果销售价格不足400元,基本属于亏损状态,而国外厂商如飞利浦的销售价格最低却能做到180元左右。随着人力成本、房租、营销及办公成本的增加,LED驱动电源降价难度相当大,很多企业不得不从技术与设计上填补成本压力。 简化拓扑结构 降低价格必须在持续技术升级的同时优化结构设计,最大限度减少IC元器件的使用数量,在11月25日举办的第九届LED通用照明驱动技术研讨会中,来自PI 的郭春明指出,降低LED灯泡的成本,就需要改变LED驱动器技术。在报告中,郭春明指出,随着LED驱动技术的进步,从两极驱动器到单级驱动器技术的转换可降低驱动器的成本需求,而在目前可用的LED驱动器可用的拓扑结构的选择上,则更多地趋向使用非隔离式的驱动器。他同时提到,在拓扑结构中使用降压式转换器体积小、使用低漏极-源极电压应力、所使用的滤波元件数目最少,因此具有效率高还能达到最佳EMI性能的优势,与反激式及单极PFC与恒流反激相结合的拓扑结构相比,其成本最低。 郭春明还列出了最低成本灯泡驱动器的相关要求,如使用最可能小的散热片以达到高效率、输入高压及低压时,均需满足欧盟委员会环保设置指令及能源之星的消费类照明要求、使用降压式和降压-升压式拓扑结构以及尽可能简单的EMI滤波电路以达到最少元件数、使用最少的LED数来满足最低亮度标准并且降低散热片的温度应力以达到在生产过程中保证输出恒流。通过拓扑结构降低LED驱动器成本对于企业来讲只是在设计上进行优化,严格把握好规格参数是保证产品质量的关键因素。 高效率的驱动器可以通过简单的设置实现,设置的规格需作准确的把握,过度的规格设计会导致产品成本的提高;在装配成本的节约方面,可尽量将功能集成以减小电路板空间来达到;而使用最佳的设计可以以最小的安全裕量来满足消费者的需求。 高压线性恒流技术 高压线性恒流电源没有变压器等磁性器件,没有电解电容器,可省却一般开关恒流电源成本的三分之一,由于该系统结构简单,只需很少的外围元件,适合有体积、成本要求的系统,而随着HVLED灯珠技术的出现,非隔离的高压线性恒流LED驱动电源技术已经成为LED光源驱动的新热点。北京大学上海微电子研究院的颜重光教授在LED通用照明驱动技术研讨会中也展示了HVLEDs+高压线性恒流驱动的一体化光电引擎:将驱动电源芯片与LEDs灯珠置于覆铜铝基板的同一面,方便了SMT的自动化生产。该电源无变压器、无电解电容器,生产成本较低。在现场展示的高压线性恒流方案中,无磁性元件、无EMI滤波,内置高压功率管,可用于设计生产一体化的光电引擎。然而该技术也有其局限性,尚未能很好地解决频闪、PF、电压调整率等问题有待完善和解决。

    时间:2013-12-16 关键词: led照明 LED电源 电源资讯

  • LED电源厂商转战普通照明市场

    随着民用LED灯具市场在近一年的迅速崛起,使得众多驱动电源厂商和IC半导体公司也相应地从商业应用领域逐渐拓展到LED普通照明市场。然而,面对这类市场对产品价格、可靠性更为苛刻的要求,产业链上下游诸多厂商均已明显感受到了来自成本控制方面不小的压力。在电源端,小功率、非调光市场的价格战日趋“白热化”,驱动产品同质化现象严重,要突破行业竞争困局,就必须围绕成本、空间和效率这三大LED电源的设计要素,在各个环节上不断创新,结合当前大众消费类市场对调光/调色、高可靠性、智能化等需求的发展趋势,努力提升照明电源的质量与灯具产品的附加价值。 驱动方案朝两极化发展 进入2014年,LED球泡灯成为了引领消费类LED灯具市场快速发展的“领头羊”,而在球泡灯电源方案上,伴随着近年来塑包铝散热材料的普及推广,球泡灯方案正逐步转向BOM成本较少、效率更高的非隔离架构。另一个值得关注的,是平板灯的市场需求也在迅速扩大,在相同尺寸大小的情况下,LED平板灯的亮度是格栅灯的1.5倍,瓦数却仅为格栅灯的1/2,且结构精致、光线均匀,因此颇受市场的青睐,目前,平板灯的功率已从12~24W扩展到40W,方案成本显著下降。 “对于球泡灯的驱动IC来说,最大的难点是于将日趋成熟的5-12W方案做得更加完善,特别是解决高PF(功率因数)不频闪的难题,同时减少BOM成本,增加保护功能。”无锡芯朋微电子有限公司副总经理易扬波指出,在LED平板灯的驱动IC开发上,焦点是如何把 24-40W较大功率方案的BOM成本做得更加精简。据了解,芯朋微电子目前推出了一系列3-41W内置MOS非隔离降压驱动IC产品,包括8款芯片及数十种系统方案来支持各种LED灯具的开发应用。 实际上,总结现阶段市场对LED驱动器方案的需求特点,则呈现出低价主导和性能主导的两极化发展趋势。对此,安森美半导体应用产品部交流-直流电源管理市场推广经理蒋家亮表示,一个方向是不断扩大的海量市场要求低成本方案,即不要求功率因数校正(PFC),采用初级端稳压(PSR)类型的LED驱动器,并集成低成本的晶体管;而另一个方向,是针对要求高品质、控制及优异用户体验的应用,提供高功率因数的方案,并配备数字调光及强固安全保障,且要求提供故障容受特性。 在技术开发上,与可控硅调光兼容、高性价比无频闪解决方案,以及智能照明是目前三大重点方向。杭州士兰微电子股份有限公司电源及功率驱动产品线高级产品经理王栋介绍道,欧美市场普遍要求可支持可控硅调光的 LED电源产品,由于可控硅调光器种类众多,不同导通角、维持电流以及调光时产生的干扰都较易产生LED灯闪烁的现象,因此可控硅调光驱动方案的兼容性非常重要,尤其是能够100%兼容可控硅调光的驱动IC。其次,虽然现在LED照明已可以解决“频闪”问题,但两级方案的成本较高,无频闪方案既要兼顾低成本,又要提供高性能,需要在系统架构上进行突破。而调光/调色、无线调光等智能照明也是近期非常热门的一些应用,厂商们正努力开发性价比俱佳的产品方案。

    时间:2014-05-05 关键词: LED电源 电源资讯

  • LED电源可靠性检验方法

    LED电源可靠性检验方法

    现在大街上随处可见的LED显示屏,还有装饰用的LED彩灯以及LED车灯,处处可见LED灯的身影,LED已经融入到生活中的每一个角落。1、描述输入电压影响输出电压的几个指标形式 (1)稳压系数 ①绝对稳压系数K 表示负载不变时,稳压电源输出直流电压变化量△Uo与输入电网电压变化量△Ui之比,即K=△Uo/△Ui。 ②相对稳压系数S 表示负载不变时,稳压器输出直流电压Uo的相对变化量△Uo/Uo与输入电网电压Ui的相对变化量△Ui/Ui之比,即S=△Uo/Uo/△Ui/Ui。 (2)电网调整率 表示输入电网电压由额定值变化+/-10%时,稳压电源输出电压的相对变化量,有时也以绝对值表示。 (3)电压稳定度 负载电流保持为额定范围内的任何值,输入电压在规定的范围内变化所引起的输出电压相对变化△Uo/Uo(百分值),称为稳压器的电压稳定度。 2、负载对输出电压影响的几种指标形式 (1)负载调整率(也称电流调整率) 在额定电网电压下,负载电流从零变化到最大值时,输出电压的最大相对变化量,常用百分数表示,有时也用绝对变化量表示。 (2)输出电阻(也称等效内阻或内阻) 在额定电网电压下,由于负载电流变化△IL引起输出电压变化△Uo,则输出电阻为Ro=|△Uo/△IL|Ω。 3、纹波电压的几个指标形式 (1)最大纹波电压 在额定输出电压和负载电流下,输出电压纹波(包括噪声)的绝对值的大小,通常以峰值或有效值表示。 (2)纹波系数Y(%) 在额定负载电流下,输出纹波电压的有效值Urms与输出直流电压Uo之比,即Y=Umrs/Uox100%。 (3)纹波电压抑制比 在规定的纹波频率(例如50HZ)下,输入电压中的纹波电压Ui~与输出电压中的纹波电压Uo~之比,即:纹波电压抑制比=Ui~/Uo~。 4、电气安全要求 (1)电源结构的安全要求 ①空间要求 UL、CSA、VDE安全规范强调了在带电部分之间和带电部分与非带电金属部分之间的表面、空间的距离要求。 UL、CSA要求:极间电压大于等于250VAC的高压导体之间,以及高压导体与非带电金属部分之间(这里不包括导线间),无论在表面间还是在空间,均应有0.1吋的距离;VDE要求交流线之间有3mm的徐变或2mm的净空间隙;IEC要求:交流线间有3mm的净空间隙及在交流线与接地导体间的4mm的净空间隙。另外,VDE、IEC要求在电源的输出和输入之间,至少有8mm的空间间距。 ②电介质实验测试方法 打高压:输入与输出、输入和地、输入AC两级之间。 ③漏电流测量 漏电流是流经输入侧地线的电流,在开关电源中主要是通过静噪滤波器的旁路电容器泄露电流。UL、CSA均要求暴露的不带电的金属部分均应与大地相接,漏电流测量是通过将这些部分与大地之间接一个1.5kΩ的电阻,其漏电流应该不大于5毫mA。 VDE允许用1.5kΩ的电阻与150nPF电容并接,并施加1.06倍额定使用电压,对数据处理设备,漏电流应不大于3.5mA,一般是1mA左右。 ④绝缘电阻测试 VDE要求:输入和低电压输出电路之间应有7MΩ的电阻,在可接触到的金属部分和输入之间,应有2MΩ的电阻或加500V直流电压持续1min。 ⑤印制电路板 要求使用UL认证的94V-2材料或更好的材料。 (2)对电源变压器结构的安全要求 ①变压器的绝缘 变压器的绕组使用的铜线应为漆包线,其他金属部分应涂有瓷、漆等绝缘物质。 ②变压器的介电强度 在实验中不应出现绝缘层破裂和飞弧现象。 ③变压器的绝缘电阻 变压器绕组间的绝缘电阻至少为10MΩ,在绕组与磁心、骨架、屏蔽层间施加500伏直流电压,持续1min,不应出现击穿、飞弧现象。 ④变压器湿度电阻 变压器必须在放置于潮湿的环境之后,立即进行绝缘电阻和介电强度实验,并满足要求。潮湿环境一般是:相对湿度为92%(公差为2%),温度稳定在20℃到30℃之间,误差允许1%,需在内放置至少48h之后,立即进行上述实验。此时变压器的本身温度不应该较进入潮湿环境之前测试高出4℃。 ⑤VDE关于变压器温度特性的要求。 ⑥UL、CSA关于变压器温度特性的要求。 5、电磁兼容性试验 电磁兼容性是指设备或系统在共同的电磁环境中能正常工作且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁干扰的能力。 电磁干扰波一般有两种传播途径,要按各个途径进行评价。一种是以波长较长的频带向电源线传播,给发射区以干扰的途径,一般在30MHz以下。这种波长较长的频率在附属于电子设备的电源线的长度范围内还不满1个波长,其辐射到空间的量也很少,由此可掌握发生于LED电源线上的电压,进而可充分评估干扰的大小,这种噪声叫做传导噪声。 当频率达到30MHz以上,波长也会随之变短。这时如果只对发生于电源线的噪声源电压进行评价,就与实际干扰不符。因此,采用了通过直接测定传播到空间的干扰波评价噪声大小的方法,该噪声就叫做辐射噪声。 测定辐射噪声的方法有按电场强度对传播空间的干扰波进行直接测定的方法和测定泄露到电源线上的功率的方法。 电磁兼容性试验包括以下试验内容: ①磁场敏感度 (抗扰性)设备、分系统或系统暴露在电磁辐射下不希望有的响应程度。敏感度电平越小,敏感性越高,抗扰性越差。包括固定频率、峰峰值的磁场测试。 ②静电放电敏感度 具有不同静电电位的物体相互靠近或直接接触引起的电荷转移。300PF电容充电到15000V,通过500Ω电阻放电。可超差,但放完后要正常。测试后,数据传递、储存不能丢。 ③LED电源瞬态敏感度 包括尖峰信号敏感度(0.5μs、10μs2倍)、电压瞬态敏感度(10%~30%,30S恢复)、频率瞬态敏感度(5%~10%,30S恢复)。 ④辐射敏感度 对造成设备降级的辐射干扰场的度量。(14kHz~1GHz,电场强度为1V/M)。 ⑤传导敏感度 当引起设备不希望有的响应或造成其性能降级时。 对在电源、控制或信号线上的干扰信号或电压的度量(30Hz~50kHz/3V,50kHz~400MHz/1V)。 ⑥非工作状态磁场干扰 包装箱4.6m,磁通密度小于0.525μT;0.9m,0.525μT。 ⑦工作状态磁场干扰 上、下、左、右交流磁通密度小于0.5mT。 ⑧传导干扰沿着导体传播的干扰。10kHz~30MHz,60(48)dBμV。 ⑨辐射干扰:通过空间以电磁波形式传播的电磁干扰。 10kHz~1000MHz,30屏蔽室60(54)μV/m。以上就是LED技术的相关知识,相信随着科学技术的发展,未来的LED灯回越来越高效,使用寿命也会由很大的提升,为我们带来更大便利。

    时间:2020-03-14 关键词: 可靠性 LED电源 检验方法

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