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  • 如何运用LED进行有效的消毒杀菌

    在全球疫情大爆发的背景下,变相的提高了大众对紫外线消毒的认识,这也反映在市场上越来越多的基于 LED 的产品上。紫外线可用于消毒空气、水和各种物体的表面,国际紫外线协会(IUVA)表示,它可以帮助减轻传播 COVID-19 病毒的风险。 紫外线分为几个范围(图 1)。UV-A 或黑光范围从 315~400nm,用于诸如光稳定性测试、固化(curing)、光疗、防虫器和晒黑床的应用,长时间暴露于 UV-A 会导致皮肤晒黑和过早老化。 图 1 紫外线分为几个范围 波长范围在 280~315nm 的 UV-B 是危险的。因为长时间暴露在 UV-B 下,与皮肤癌、皮肤老化和白内障的发生有关,商业应用包括医学中的养护和光疗。 200~280nm 范围内的波长则为 UV-C。该紫外线波段与皮肤癌无关,因为光子不会很深地渗透到皮肤中,但是根据 IUVA 的研究,暴露在 UV-C 中会导致如严重的烧伤一般的皮肤不适,并损害眼睛的视网膜。UV-C 光子还可以与微生物中的 RNA 和 DNA 分子相互作用,从而有效地破坏它们。可发出 UV-C 的汞蒸气灯(Mercury vapor lamps)已经用于消毒数十年了,但是,与其他形式的照明一样,已经过渡到使用 LED 光源的产品。 健康专家认为,COVID-19 的主要传播方式是透过接触空气中或物体表面上的呼吸道飞沫。当前可用、基于 LED 的杀菌消毒产品主要用于表面消毒,随着这些设备市场的扩大,最有可能会推出更先进的空气消毒系统。可用产品具有适用于其他类型 LED 照明的优势:外形小巧,易于与在场传感器(occupancy sensor)等其他设备整合,以及低功耗要求。但是这些产品往往更昂贵,且在实际时间内可以处理的表面积范围将有更多限制。 转向使用 LED 的最初关注点是,与现有的汞蒸气灯相比 LED 寿命明显缩短。但是,这种担忧是基于对诸如密封净化系统之类传统应用中的连续操作的评估,并未考虑到可以(有时必须)间歇使用杀菌产品。与所有 LED 一样,UV-C LED 几乎可以无限循环,而不会对光输出产生不利影响;另外,汞蒸气灯需要几分钟的预热时间才能达到最大光输出,LED 产品几乎可以瞬间达到满输出水平。此外,与汞蒸气灯不同,基于 LED 的产品仅能提供最佳结果所需的波长,而不会以无效波长的形式浪费能量。 一般而言,杀菌照明产品的另一个问题是产品安全性和性能要求验证。根据 Intertek 电气业务领域商业基础设施全球总监 Carl Bloomfield 称,他们的产品评估集中在亮度参数、杀菌声明验证,安全合规性,以及适用的 EMC 上。标准开发机构已经开始着手测试标准的工作,但是标准尚不存在,因此 Intertek 依靠其产业和技术专长来设计针对特定产品及其预期应用的评估协议。安全合规性可能特别复杂,因为取决于产品及其预期用途,它包括火灾、触电、机械风险、光学危害、紫外线输出和臭氧排放。 除了使用紫外线进行消毒的产品以外,还有一种相对较新的产品系列问世,称为「可见光消毒(VLD)」。 这些产品使用的 LED 发出的靛蓝(蓝紫色)波长,人体长时间暴露其下是安全的,从而能够持续消除对这些波长敏感的细菌。 VLD 产品通常作为永久照明实现的一部分安装在一个空间中,有时与用于一般照明的白光源结合使用。值得注意的是,VLD 消毒并非对所有细菌都有效,且对病毒完全无效。 根据 Research and Markets 的研究,紫外线消毒设备的市场在未来 5 年预计将以超过 12%的年复合成长率成长。基于 LED 的产品由于使用寿命长和能效高,预计将扮演推动市场成长的重要角色。

    时间:2020-10-17 关键词: LED 紫外线消毒 LED驱动

  • 用于汽车尾灯的LED驱动器

    大众参与弗劳恩霍夫防雪雾风挡开发项目   大众集团宣布参与弗劳恩霍夫应用研究促进协会的防雪雾挡风玻璃开发项目,新产品采用导电的超薄(Wafer-thin)透明氧化铟锡(Indium TIn Oxide)涂层,该涂层称为Low-E (Low Thermal Emissivity)CoaTIng低散热率涂层,可使汽车风挡玻璃表面免于温度骤降,并保持一定的干燥度,从根本上阻碍冰层的形成(直至-18摄氏度 /0华氏度的温度条件依然有效)。   沃尔沃开发车身面板蓄电池   伦敦皇家学院和沃尔沃公司等企业与学术机构联合开发车身面板蓄电池。新材料采用纳米技术,基本构造为两层超细碳纤维夹合一层树脂/玻璃纤维。制成车身面板可用于车顶、车门、汽车喇叭以及地板等处,在提供高支撑强度的同时发挥着蓄电池的功能,有望提高电动车的行程。 三菱RVR跨界车前翼子板采用GTX树脂   三菱汽车集团新款RVR紧凑型跨界车采用沙伯基础创新塑料(SABIC InnovaTIve PlasTIcs)Noryl GTX*树脂制成的前翼子板,重量大幅减轻近50%,同时赋予翼子板独特的高复杂性结构,让新车型的款式与众不同,并提高了行人安全保护性能。   2011款Explorer可回收材料比例达85%   福特2011款Explorer在绿色化工作方面成果斐然,当前该车采用可回收循环再用材料比例高达85%,其中40%为大豆聚氨酯泡沫材料,用于座椅垫与椅背;25%为回收再利用纤维材料,用于座椅装饰、垫枕以及地毯;此外,福特F-150车型生产剩余的回收再利用钢材用于2011款 Explorer的隔音挡泥板/降噪板。   大众欧洲版夏朗MPV加长并削减车身重量   大众汽车日前推出全新设计欧洲版Sharan(夏朗)MPV,该车采用滑动门设计,长度有所增加,而车身重量则有一定削减。新款夏朗MPV的整体减重效果可参照1.4升排量涡轮增压BlueMotion节油版本,较其之前的同类产品约降低30千克(66磅)。   日产汽车推出“健康幸福”车舱环境概念技术   2010年7月22日,日产汽车公司宣布推出“健康幸福”车舱环境概念技术,旨在为驾乘人员创造舒适的车内环境。该技术理念总共包括三项具体的新技术:舒适座椅、先进车内气候控制系统与座椅快速加热器。   耶鲁大学研发危机感应驾驶座椅   耶鲁大学机械工程学院副教授John Morrell为首的一批工程师研发出一款危机感应驾驶座椅,旨在通过椅背震动马达与凸轮传递触觉讯号,帮助驾驶员感知逼近的潜在危险。该座椅将有助于避免视觉盲区导致的交通事故。   2011款马自达2削减车重提高驾驶运动性能   2011款马自达2与上一代型号相比,重量减轻约10%,在竞争同类当中是最轻的车型。减重措施主要有两条:首先是采用新材料和汽车结构的新设计,使得车体更加轻盈坚固,对于每一个零部件都仔细检测,寻找减重机遇,这与MX-5的“按克控制重量战略”异曲同工。另外一个减重增强结构措施则是改进了焊接工艺。   保时捷后备箱衬垫将采用热塑性复合材料   德国弗劳恩霍夫化工学院为保时捷Carrera 4研制的新型后备箱衬垫采用了热塑性树脂传递模塑技术。与替换的原先铝制零部件相比,该热塑性复合材料零部件的重量减轻了50%左右。    欧宝Insignia采用AGR认证通风座椅   欧宝Insignia车型将加装经过德国AGR医疗组织认证的通风座椅,这款座椅采用了“脊背友好”设计的基本结构,椅背集成了由电气控制的四通道腰部支撑,能够根据脊柱的自然曲线按照客户的个人情况进行形状调整。   莲花工程公司为轻质车身采用高强度钢材   莲花工程公司日前开展一项研究试验,在跨界车丰田2009款Venza的白车身BIW(Body in White)制造中用高强度钢材取代低碳钢。采用高强度钢材之后,白车身重量下降16%,成本也削减了2%。   新款福特Explorer将采用李尔公司大豆泡沫技术   李尔公司世界领先的SoyFoam™大豆聚氨酯泡沫技术将应用于福特2011款Explorer SUV的坐垫与座椅靠背。   福特采用凸面侧镜消除盲点   福特公司采用凸面镜消除盲点。该方案拥有数个优点。首先是成本上的低廉,比高成本雷达探测系统更受欢迎。其次,该设备由汽车制造商自行研发生产,与其说是增加的设备,不如说是车辆的固定装置,因此能很好地契合到汽车的设计中去,而不会对整体格局造成破坏。   雷诺的出厂安装旋转座椅   雷诺发布出厂安装的前排旋转座椅,用于配备Clio车型。该座椅能够旋转75度,可提高进出车厢的方便程度,并集成了侧向安全气囊、防潜安全气囊和安全带等装置。   皇家帝斯曼推出新型生物基塑料   荷兰皇家帝斯曼推出名为PalapregECOP55-01的热固型生物基树脂材料,用于汽车车身零部件,尤其是外部仪表板所用的片状模压料SMC和团状模压料BMC。

    时间:2020-09-09 关键词: 汽车尾灯 LED驱动

  • 照明用LED驱动芯片的技术趋势

    随着LED 的进一步发展,其效用或从电源产生光输出的能力只会继续提高。其次,LED 照明具有环保的特点,不需要处理、暴露和弃置于冷阴极荧光灯(CCFL)中常见的有毒水银蒸气。最后,白炽灯泡在使用约1000 小时以后,常常需要更换,而荧光灯可以持续使用长达 1 万小时。不过,与 LED 照明可提供超过 10 万小时的寿命相比,这些数字就相形见绌了。散热、可靠性和安规需要重点考虑众所周知,LED驱动模块工作环境温度较高,且模块散热条件较差,从而导致LED驱动电路一直在较高温度下工作,这会导致LED应用可靠性降低、使用寿命缩短等一系列问题,因此散热不得不重点考虑;可靠性和安规是很容易被有意忽略的部分,尤其是在强制执行相关规定前,为了降低成本,部分LED照明厂商会省略可靠性和安规方面电路;但这恰恰是LED照明产业能否长久发展的根本,也是LED驱动芯片厂商设计能力的体现,不同的芯片厂商提供的方案,增加这部分电路增加的成本差别很大。调光功能越来越受重视, 例如传统的可控硅调光,1~10V调光,以及DALI调光。最后,就是针对解决散热问题所衍生出对驱动方案的要求,除了成本的考虑,更轻量化的要求,同时也必须兼顾更好的电气特性(效率、功率因数、电磁干扰、 输出纹波等)。LED需要丰富的电源转换与驱动方案安森美半导体照明市场技术行销经理林志彦表示,LED本质上是低压器件,根据色彩及电流的不同,其正向压降可能在2 ~4.5 V之间变化,而且LED需要以恒流来驱动,从而确保提供所要求的发光强度和色彩。与此同时,LED应用多种多样,需要采用不同的电源来供电,如高压AC-DC、中等电压DC-DC以及低压DC-DC等。这就要求根据具体应用要求,采用适合的电源转换及LED驱动方案来驱动LED,如开关型驱动器、线性驱动器、线性恒流稳流器(CCR),以及高压开关电源方案、功率因数校正(PFC)控制器,甚至是新颖的照明管理集成电路(LMIC),以配合具体应用需求,提供高能效及高可靠性,帮助发挥LED的长寿命优势。兼容性和集成控制成亮点首先是兼容性,现有的照明架构基于传统的照明技术,比如白炽灯技术。由于空间受限,如要替换这些灯泡和配置,LED灯需要采用相同规格的灯泡,以便和照明控制设备(例如已经配置的TRIAC调光器)相匹配。为了应对这个问题,灯泡内的驱动电路板面积就需要减小,同时要与各种调光器兼容。其次是集成控制功能。通过很低的成本,为LED驱动电路增加无线控制技术即可带来全新特性,例如色温调节、模式照明、场景控制等。这些很酷的特性基于LED技术,有助于增加用户对LED照明技术的接受度。感知照明时代即将来临从历史上来看,照明是一个粗糙控制的电负载,用一个简单的开关手动控制,可以进一步精细化控制。例如美国加州议会法案32法规,要求建筑物到2018年减少一半的能源消耗。其他建筑法规,例如加州TItle 24对此甚至提出了更具体的要求,诸如要求通过窗户和天窗实施日光捕捉以降低能耗,以及要求建筑物配备自动照明控制系统。目前,低成本的被动式红外线探测器已很少用于房间内。通过建筑系统控制照明能大大降低能源消耗,为用户带来高度优化的照明从而提高舒适度体验,从这方面来看,显然还有很长一段路要走。因此,利用LED电源及灵活的优势,在下一代照明系统中实现照明控制将是主要趋势。该方案可以使照明系统能根据环境变化调整LED自身的亮度和色彩以配合环境需求,例如当房间内有足够的日光或房间长时间无人时,该方法就可自动地减少大量能耗。智能调光方案未来照明方案趋向于更智能的调光,考虑节能的因素,在照明领域最大的突破是改进照明的应用模式,即智能化,无线照明控制,或者“智能照明”。智能照明标志着我们与光的关系发生了根本的变化——无论在家、办公室,甚至室外。用一个安全、小型、低成本的方案,将无线IP与高能效照明技术联系在一起,可以转换我们的设计、控制和管理照明的方式。对于有IP地址的每个灯泡,这个完整的硬件/软件方案可以实现IP间的连接,这样就可以建立一个通过如智能手机、平板电脑和个人电脑等很容易控制的先进的照明系统。

    时间:2020-09-08 关键词: led照明 智能调光 LED驱动

  • TI推出首款宽泛输入电压高功率LED驱动 支援多重调光控制模式

      德州仪器 (TI) 宣佈推出一款可为高功率应用实现动态余量控制 (dynamic headroom control) 的六通道LED驱动器,可準确高效地驱动多达六串LED 。该 LM3463 是业界首款支援多重调光控制模式的宽泛输入电压 LED 驱动器,可大幅提高系统效率,降低LED 照明设计复杂度,如路灯、天井灯 (high bay lighTIng) 及天花板照明 (ceiling lighTIng) 等应用。   LM3463 是一款 12V 至 95V 宽泛输入电压六通道 LED 电流控制器,可为每一灯串驱动多达 28 个 LED,由外部微控制器透过调光输入接脚控制调光。配合外部 N 通道 MOSFET 及感测电阻,能够準确地为个别 LED 灯串调节电流。动态余量控制可自动地将 LED 电源调节至电流传导所需的最低标準,因而可提高系统效率。帮助减少元件数量,提高系统效率,同时降低系统复杂度与成本。   LM3463 属于 TI LED 驱动器系列,该系列包括四通道 LM3464 与八通道 TLC5960。   LM3463 LED 驱动器主要特性与优势:   • 三种调光模式可简化通用控制系统运作,包含 PWM 输入讯号、类比至 PWM 输入控制或 4 位元组资料代码需求;   • 全域类比亮度控制可独立于调光控制模式运作,还可用于过热保护 (thermal foldback) ,避免 LED 灯串过热;   • 多颗 LM3463 LED 驱动器能够以主从配置 (master-slave configuration) 串联,满足超过 6 串 LED 灯串运作的应用需求;   • 保护特性包括输入欠压锁定 (under-voltage lock-out)、LED 断路 (open circuit) /短路、MOSFET 过热保护及过热关断等。故障输出讯号通知系统控制器 LED 串断路问题。   採用7mm×7mm、48接脚LLP封装的LM3463现已开始量产,可透过 TI 及其授权通路订购,每千颗单位建议售价为4.19 美元。

    时间:2020-09-07 关键词: ti公司 电源芯片 多重调光 LED驱动

  • BCD推出多款LED驱动电源解决方案

      近期,BCD半导体制造有限公司(BCD Semi)针对LED驱动电源的特殊要求,推出了一系列高性价比、覆盖中小功率应用的解决方案。   高功率因子、低谐波失真LED灯管解决方案—AP1682   传统40W的萤光灯管可以使用20W左右的LED灯管来替换。因此,与传统的萤光灯相比,LED灯管在节能上具有明显的优势。T8 LED的灯管已经渐渐被使用在办公室、超市、公共汽车、仓库、车库等场合。T8 LED可以作为通用照明、展示照明或者是其他的应用。   对于T-Light的应用,一些技术指标是非常重要的,如总谐波失真(THD)和功率因子(PF)。无论是采用主动式还是被动式的做法,T-Light的驱动必须要满足一定的规范。   采用AP1682实现T-LED的驱动方案无需使用其他技术手段,就可以达到全输入电压情况下的THD《10%、PF》0.95的性能指标。   目前的T-LED的方案有端头式和背放式两种,而端头式的设计更为困难,因为长度、宽度和高度同时受到限制。由于AP1682周边器件简单,芯片采用了源边控制技术和主动式PFC校正,省去了复杂的系统设计,因此系统的体积小,图片中的设计即为一个端头式的T-LED设计。   AP1682所使用的功率因子校正技术和恒流输出的技术,可以在隔离和不隔离的拓朴架构中使用。两个方案的区别在于变压的隔离处理,因此驱动设计工程师可以在同一个平台下进行设计。   中小功率、低成本LED灯解决方案—AP1680/AP1686   AP1680/AP1686是应用最为广泛的中小功率LED驱动控制芯片。AP1680/AP1686采用PSR控制方式,无需光耦回馈。功率器件采用的是三极管驱动,大大节省了系统的成本。   AP1680/AP1686在恒流输出精度可满足系统5%的要求,并且内置频率抖动,简化了系统的EMI设计。使用同一颗AP1680/AP1686可以组成不同的系统架构,来满足隔离和不隔离的要求。AP1680/AP1686采用SOT23-6的封装。   中大功率PFC校正芯片—AP1662   AP1662是经典的有源功率因子校正的芯片。AP1662的工作模式是临界导通模式,内建1%精度的电压基准。AP1662的启动电流为40uA,内建图腾柱输出的MOSFET驱动,电流能力可达800 mA。   AP1662的芯片保护功能完善,并且IC的PIN脚进行抗击外部冲击的处理,改善了系统生产中由芯片损坏导致的失效问题。

    时间:2020-09-07 关键词: bcd LED驱动

  • LED驱动精准控制方式解析

      十八年前,中国汽车工程学会承办第二十五届FISITA世界汽车工程年会时,中国汽车销量不过134万辆;   十八年后,中国汽车工程学会再次承办第三十四届FISITA世界汽车工程年会(以下简称FISITA 2012年会)时,今非昔比,中国汽车销量已增长14倍,去年超过1850万辆,连续三年居世界第一。   十八年前,中国私人汽车消费几乎处在一片空白的萌芽阶段;   十八年后,中国车市繁荣似锦,中国成为世界上最大的汽车消费市场。   十八年忆往今昔,中国汽车工业已从“童年”成长为“青壮年”。   随着中国汽车工业高速发展,产销量节节攀升,近三年连续蝉联世界汽车第一产销量大国,各种汽车展览、展会随之而来,北京车展、上海车展无论是规模还是参展人数都已跻身世界一流。但是,对于真正的汽车从业者来说,这些面向汽车消费者的展会多少显得技术成色不足,中国汽车工程师、技术人员真正能够学习、交流的机会不是很多。在这一背景下,相隔十八年后,每两年一届FISITA年会于2012年11月27日再度回到中国就更加显得意义非凡、弥足珍贵。   作为当前世界上规格最高、规模最大的汽车专业技术会议之一,FISITA年会有着60多年的历史,由FISITA牵头、各个国家汽车工程学会轮流主办,每届都吸引来自40多个国家的数千名参会代表,吸引有各大整车企业和供应商参与,会议讨论的话题和观点被认为预示着未来世界汽车科技发展的方向。1994年在北京举行的第25届FISITA年会上,时任克莱斯勒首席执行官的罗伯特·伊顿曾发表《过去百年,汽车改变了社会;未来百年,社会将改变汽车》的演讲。现在回看这篇演讲,虽然是远超越当时中国国情,却也成功地预言了十八年后中国汽车业所处的境况。   以发达国家几十倍速度发展的中国汽车市场,面临着诸多难题,人才就是重要的瓶颈,汽车研发技术人才短缺,汽车人才的实际经验与积累更是不足。比如,在车型的设计指标与设计参数的确定上,技术人员多以对标车型的数据为准,却并不清楚缘由何在。在生产制造中,中国汽车企业进步很大,但对于各种先进管理体系与生产制造设备也存在知其然而不知其所以然的问题。   实际上,中国汽车不缺资金、不缺市场,最缺的是技术,也就是掌握技术的人才。我国汽车工业的核心技术滞后,发动机、汽车电子、主被动安全系统等方面还有很大提高的余地。中国汽车工程学会常务副理事长兼秘书长付于武认为:“中国要想成为世界汽车工业强国,人才是最大的瓶颈。”   除了中国汽车技术人才迫切需要向国外专家学习外,国外的汽车人员也需要从中国技术人员口中了解情况。如今的中国汽车市场虽然增速放缓,但依然担负着重要的角色。没有哪个企业会忽视中国,也没有哪个企业会忽视中国消费者的需求。为了这个市场,几乎所有的汽车制造商、零部件供应商都围绕着“如何能让中国消费者满意”的原则进行新一代的产品开发。   然而,作为新兴的汽车市场的中国,因其地域宽广和相对复杂的气候与使用环境,对汽车设计提出了新的要求,这些都要汽车工程师与技术人员从设计、制造、安全,动力等环节重新加以考虑,否则在发达国家长期使用没有任何问题的先进技术,也许会在中国出现大面积的瑕疵与故障。这不仅需要中国汽车工程师对此进行研究,也需要世界跨国企业优秀工程师的参与。   此次FISITA 2012年会恰好就能够提供这样一个机会,让国内外汽车相关工程师进行交流、学习。中国汽车产业要想由大到强,需要一大批优秀汽车工程师的努力;需要他们学习借鉴、消化吸收国外先进的技术、经验,培养自己的核心竞争力;也需要他们向国际传播和展示中国汽车技术的发展水平,通过交流与合作,谋求更大的发展。更重要的是,通过这样一个真正国际化的学术盛会,能够使中国汽车工业更好地融入世界,也能把逐渐崭露头角的中国汽车工程师推向国际舞台。   之前付于武秘书长也曾多次带领中国汽车工业代表团参加往届FISITA年会,但中国参会代表数量不多,交流论文的数量更是少之又少,中国汽车工业在国际交流平台上发出的声音很弱。在付于武秘书长看来,这既有中国汽车产业学术水平的原因,也有高额的国际会议注册费和差旅费的原因,还有国内学术环境的原因。   如今中国汽车工程学会在中国北京举办FISITA 2012年会,就是把这一享誉全球的国际汽车技术盛会带到中国,同时也把上千名国际汽车工程师带到中国,让他们来深度认识和了解中国汽车产业,与中国汽车工程师进行交流。“我希望国内的汽车和零部件企业、高校、研究机构的工程师、学者、科研人员都能珍惜这次机会,带着你的论文,带着你的成果,或者带着你的问题,来到这个平台上与来自全世界的优秀汽车工程师进行深层次的学习和交流,建设活跃的学术生态环境。”付于武秘书长如是说。   此次在中国举行的FISITA 2012年会正处于中国汽车行业发展的转折时期,甚至处于世界汽车发展的转折时期。本次年会主题为“更绿色、更安全、可持续—低碳时代的汽车与交通 ”,诸多对汽车传统产生颠覆的技术将会从大会上得以传播,比如低碳新能源汽车相关技术的突破,比如车联网与智能交通涉及的先进技术等。   当然,不是说一次会议就能让中国汽车工业由大变强,但至少FISITA 2012年会给了中国汽车人一次机会,在技术、制造等领域,全面客观的审视自己。中国汽车工程师普遍年轻化,有待于提升技术水平和积累实践经验,也意味着学习能力强,这也是年轻的中国汽车工业所具备的优势所在。和十八年前的“童年”相比,已经“成年”的中国汽车工业也将以FISITA年会为契机,更快地迈向汽车强国的阵营。

    时间:2020-09-07 关键词: pwm LED LED驱动

  • 解密!LED照明驱动的选择与设计技巧

      一、LED驱动器通用要求   led 的排列方式及LED光源的规范决定着基本的驱动器要求。LED 驱动器的主要功能就是在一定的工作条件范围下限制流过LED 的电流, 而无论输入及输出电压如何变化。LED驱动器基本的工作电路示意图如图1所示,其中所谓的“隔离”表示交流线路电压与LED(即输入与输出)之间没有物理上的电气连接,最常用的是采用变压器来电气隔离,而“非隔离”则没有采用高频变压器来电气隔离。   值得一提的是,在LED 照明设计中,AC-DC 电源转换与恒流驱动这两部分电路可以采用不同配置:   (1)整体式(integral)配置,即两者融合在一起,均位于照明灯具内,这种配置的优势包括优化能效及简化安装等;   (2)分布式(distributed)配置,即两者单独存在,这种配置简化安全考虑,并增加灵活性。      二、如何选择LED驱动方式   如今在市场上典型的LED驱动器包括两类,即线性驱动器和开关驱动器;大概的适用范围见图2.如电流大于500mA的大电流应用采用开关稳压器,因为线性驱动器限于自身结构原因,无法提供这样大的电流;而在电流低于200mA的低电流应用中,通常采用线性稳压器或分离稳压器;而在200至500mA的中等电流应用中,既可以采用线性稳压器,也可以采用开关稳压器。   开关稳压器的能效高,且提供极佳的亮度控制。线性稳压器结构比较简单,易于设计,提供稳流及过流保护,且没有电磁兼容性(EMC)问题。      在低电流LED应用中,电阻型驱动器尽管成本较低且结构简单,但这种驱动器在低电压条件下,正向电流较低,会导致LED亮度不足,且在负载突降等瞬态条件下,LED可能受损;并且电阻是耗能元件,整个方案的能效较低,见图3。      例如在采用DC-DC电源的LED照明应用中,可以采用的LED驱动方式有电阻型、线性稳压器及开关稳压器等,基本的应用示意图见图4。      电阻型驱动方式中,调整与LED 串联的电流检测电阻即可控制LED 的正向电流,这种驱动方式易于设计、成本低,且没有电磁兼容(EMC)问题,劣势是依赖于电压、需要筛选(binning) LED,且能效较低。   线性稳压器同样易于设计且没有EMC 问题,还支持电流稳流及过流保护(fold back),且提供外部电流设定点,不足在于功率耗散问题,及输入电压要始终高于正向电压,且能效不高。开关稳压器通过PWM 控制模块不断控制开关(FET)的开和关,进而控制电流的流动。   开关稳压器具有更高的能效,与电压无关,且能控制亮度,不足则是成本相对较高,复杂度也更高,且存在电磁干扰(EMI)问题。LED DC-DC 开关稳压器常见的拓扑结构包括降压(Buck)、升压(Boost)、降压-升压(Buck-Boost)或单端初级电感转换器(SEPIC)等不同类型。   其中,所有工作条件下最低输入电压都大于LED 串最大电压时采用降压结构,如采用24 Vdc 驱动6 颗串联的LED;与之相反,所有工作条件下最大输入电压都小于最低输出电压时采用升压结构,如采用12 Vdc 驱动 6 颗串联的LED;而输入电压与输出电压范围有交迭时可以采用降压-升压或SEPIC 结构,如采用12 Vdc 或12 Vac 驱动 4 颗串联的LED,但这种结构的成本及能效最不理想。

    时间:2020-09-07 关键词: led照明 LED驱动

  • PSR架构使具有TRIAC调光功能的LED灯更长寿

      匹配传统TRIAC及无电解、电容的LED驱动器将大行其道。在LED驱动器设计革新之下,已大幅改善LED驱动器支援TRIAC调光的闪烁及寿命短的缺陷,可望提高LED灯具的附加价值,并加速市场的普及。   无闪烁及无电解、电容发光二极体(LED)驱动器方案正持续进化。由于市面上推出相容于TRIAC调光的LED驱动器仍难克服闪烁与扩大调光範围的弊病,导致照明系统业者的採购意愿低落;再加上内建的电解与电容往往是LED灯具使用寿命无法延长的元兇,因而成为LED驱动器供应商戮力克服的技术挑战。   扩展TRIAC调光範围 LED驱动器商竞推专利线路   为开发出具宽广TRIAC调光範围且无闪烁LED灯具,LED驱动晶片业者正陆续导入自行开发的专利线路,以突破长久以来的技术桎梏,加速相容于TRIAC调光的LED灯具市场渗透率扩大。   快捷(Fairchild)技术行销总监严宗福表示,快捷旗下支援TRIAC的LED驱动器已导入主动式洩流(AcTIve Bleeder)特有线路,可加大保持电流(Holding Current)範围,藉此解决LED灯具闪烁问题,同时延展调光範围达10100%,实现如传统光源多层次调光。   目前市面上TRIAC调光器规格参差不齐,因此大多数支援TRIAC功能的LED驱动器难以符合所有调光器最低的保持电流要求,为执行TRIAC调光,LED驱动器须调降输出电压,再提供给灯具使用,容易导致导通电流降至0,此将断断续续产生照明关闭的窘境,造成光源闪烁的情况发生。   严宗福指出,为解决光源闪烁的窒碍,快捷藉由在LED驱动器配备主动式洩流专利线路,扩张保持电流範围,使具备TRIAC调光功能的LED驱动器能支援最小的保持电流,避免TRIAC调光断电。   德州仪器(TI)亚洲区类比产品市场开发资深市场行销工程师周俊宏强调,相较于传统光源动辄数十瓦以上,大多数LED居家照明皆在10瓦以内,因此导通电流较小,较易引发光源闪烁的问题,有鑑于此,德州仪器已于LED驱动器内建自行研发的解码(Decoding)专利线路,以侦测TRIAC调降后的输入电压,再供应TRIAC调光所需的最低保持电流,确保LED驱动器电流可持续导通。   另一方面,为实现如传统光源的多层次调光,灯具系统商对于更宽广的调光範围要求更为严苛,从过去的30100%调光範围,已进阶至10100%,此亦增加LED驱动器的设计难度。   周俊宏表示,现透过专利线路,大多数LED驱动器厂商已能克服扩大调光範围的技术难题。事实上,随着各家技术迭有进展,预期未来更多适用于TRIAC调光的LED驱动器解决方案将会竞出笼,恐将使价格战起,不过,有别于传统光源及电源的设计架构,应用于照明的LED驱动器开发仍须经验累积,因此持续提高产品附加价值与性价比,将为赢得更多客户青睐的不二法门。   除相容于TRIAC的闪烁窒碍之外,LED驱动器亦面临寿命难以延长的挑战。为达成LED照明标榜的2万小时使用时间,快捷、德州仪器、包尔英特(PI)、Maxim等LED驱动器供应商已纷纷开发出无电解和电容的LED驱动器方案。      延长LED照明使用寿命 无电解、电容方案倾巢出   现阶段电解与电容寿命最高仅达5,000小时,且单价昂贵,不仅无法符合LED光源使用时间长达2万小时以上的要求,且垫高LED驱动器整体物料清单(BOM)成本,与LED照明系统商的低成本和长寿命产品策略背道而驰,无电解、电容LED驱动器方案遂应运而生。   严宗福表示,LED照明灯具运作温度高达80100℃,然电解与电容在高温下容易乾燥,故採内建电解、电容的LED可调光驱动器,工作寿命无法超过数千小时,拖累LED照明灯具寿命。   周俊宏指出,无电解及电容的LED驱动器方案,虽可缩减成本、体积及寿命,但会产生输出电流涟波大的缺陷,造成LED光源闪烁、寿命衰煺及效率下降的问题,解决之道是加入线性稳压器(LDO),抑或藉由控制模式调降LED驱动器的输出电流涟波。   在输出电流涟波下降之下,可改採成本及尺寸较小的陶瓷电容,避免引发光源闪烁。   不仅是匹配TRIAC调光与长寿命,为增加外观的设计弹性,LED照明系统商对于更小体积的LED驱动器同样需求殷切,正借助反驰式初级侧调节(PSR)拓扑架构LED驱动器缩减尺寸及成本,加速LED居家照明普及。

    时间:2020-09-07 关键词: led灯 led照明 psr triac调光 LED驱动

  • 全方位了解LED照明之LED驱动电源问题

      想做好一个LED照明产品最关键的几个部分不能不知,就是散热、驱动电源、光源,在此同时,散热显得尤为重要,散热效果直接影响到照明产品的寿命质量,而驱动电源本身的寿命及输出电流、电压的稳定性对产品的整体寿命质量也有很大影响,光源是整个产品的核心部分。下面对驱动电源进行解析说明。   LED驱动电源也是一个配套产品,目前市场上的电源品质参差不齐,下面提供一些LED驱动电源的相关知识。   1、什么是LED驱动电源   LED驱动电源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,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电源核心元件包括开关控制器、电感器、开关元器件(MOSfet)、反馈电阻、输入滤波器件、输出滤波器件等等。根据不同场合要求、还要有输入过压保护电路、输入欠压保护电路,LED开路保护、过流保护等电路。   2、LED驱动电源的特点   (1)高可靠   性特别像LED路灯的驱动电源,装在高空,维修不方便,维修的花费也大。   (2) 高效率   LED是节能产品,驱动电源的效率要高。对于电源安装在灯具内的结散热非常重要。电源的效率高,它的耗损功率小,在灯具内发热量就小,也就降低了灯具的温升。对延缓LED的光衰有利。   (3)高功率因素   功率因素是电网对负载的要求。一般70瓦以下的用电器,没有强制性指标。虽然功率不大的单个用电器功率因素低一点对电网的影响不大,但晚上使用照明量大,同类负载太集中,会对电网产生较严重的污染。对于30瓦~40瓦的LED驱动电源,据说不久的将来,也许会对功率因素方面有一定的指标要求。   (4)驱动方式   现在通行的有两种:其一是一个恒压源供多个恒流源,每个恒流源单独给每路LED供电。这种方式,组合灵活,一路LED故障,不影响其他LED的工作,但成本会略高一点。另一种是直接恒流供电也就是“中科慧宝“改采用的驱动方式,LED串联或并联运行。它的优点是成本低一点,但灵活性差,还要解决某个LED故障,不影响其他LED运行的问题。这两种形式,在一段时间内并存。多路恒流输出供电方式,在成本和性能方面会较好。也许是以后的主流方向。   (5)浪涌保护   LED抗浪涌的能力是比较差的,特别是抗反向电压能力。加强这方面的保护也很重要。有些LED灯装在户外,如LED路灯。由于电网负载的启甩和雷击的感应,从电网系统会侵入各种浪涌,有些浪涌会导致LED的损坏。因此分析“中科慧宝“的驱动电源在浪涌保护方面应该有一定的欠缺,而至于电源及灯具频繁更换,LED驱动电源要有抑制浪涌的侵入,保护LED不被损坏的能力。   (6)保护功能   电源除了常规的保护功能外,最好在恒流输出中增加LED温度负反馈,防止LED温度过高;要符合安规和电磁兼容的要求。   3、按驱动方式分类   (1)恒流式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,负载阻值小,输出电压就低,负载阻值越大,输出电压也就越高;恒流电路不怕负载短路,但严禁负载完全开路;恒流驱动电路驱动LED是较为理想的,但相对而言价格较高;应注意所使用最大承受电流及电压值,它限制了LED的使用数量。   (2)稳压式当稳压电路中的各项参数确定以后,输出的电压是固定的,而输出的电流却随着负载的增减而变化;稳压电路不怕负载开路,但严禁负载完全短路;以稳压驱动电路驱动LED,每串需要加上合适的电阻方可使每串LED显示亮度平均;亮度会受整流而来的电压变化影响。   4、整体恒流和逐路恒流工作方式优缺点   与整体恒流相较,逐路恒流虽然缺点比较多,成本也比较高。但是它能真正的起到保护LED和延长LED的寿命,所以逐路恒流才是未来的趋势。   5、LED电源的不足   LED驱动电源目前存在不足的原因:   生产LED照明及相关产品的公司的技术人员对开关电源的了解不够,做出的电源是可以正常工作,但一些关键性的评估及电磁兼容的考虑不够,还是有一定得隐患;大部分LED电源生产企业都是从普通的开关电源转型过来做LED电源,对LED的特点及使用认识还不够;目前关于LED的标准几乎没有,大部分都是参考开关电源和电子整流器的标准;现在大部分LED电源没有统一,所以量大部分都比较小。采购量小,价格就偏高,而且元器件供应商也不太配合;LED电源的稳定性:宽电压输入,高温和低温工作,过温、过压保护等问题都没有一一解决;首先是驱动电路整体寿命,尤其是关键器件如:电容在高温下的寿命直接影响到电源的寿命;是LED驱动器应挑战更高的转换效率,尤其是在驱动大功率LED时更是如此,因为所有未作为光输出的功率都作为热量耗散,电源转换效率的过低,影响了LED节能效果的发挥;目前在功率较小(1-5W)的应用场合,恒流驱动电源成本所占的比重已经接近1/3,已经接近了光源的成本,一定程度上影响了市场推广

    时间:2020-09-07 关键词: led灯 led照明 LED驱动

  • 恩智浦推高整合LED驱动器 应对MOSFET缺货

      半导体业者竞相开发高整合度发光二极体(LED)照明驱动IC方案。在高压金属氧化物半导体场效电晶体(MOSFET)产能吃紧之下,LED照明系统商正面临出货递延的窘境,因此晶片商正加紧发表整合高压MOSFET的LED照明驱动IC方案,让LED照明系统客户免于高压MOSFET缺货之苦。   恩智浦区域市场总监王永斌表示,调光与非调光LED驱动IC和LED灯具的谐振控制器皆需要高压MOSFET,因此恩智浦将透过高整合LED驱动IC方案确保客户掌握货源无虞。   恩智浦(NXP)区域市场总监王永斌表示,2013年LED照明市场将会更加蓬勃发展,然目前LED照明系统开发商却因为高压MOSFET严重缺货,而陷入拥有众多订单却无法出货的困境,难以在市场上大施拳脚。   为避免因高压MOSFET供货不足影响市场扩展进度,包括恩智浦、意法半导体(ST)、包尔英特(PI)等晶片製造商,已纷纷推出整合高压MOSFET的LED照明驱动IC方案,以确保客户LED照明产品出货无虞,同时藉机壮大在LED照明驱动IC的市场版图。   恩智浦大中华区照明产品市场经理张伟超指出,为生产整合高压MOSFET的LED照明驱动IC,须具备高压製程,不过,由于高压制程技术门槛过高,并非所有的晶片商皆有能力发展,因此预期在此波缺货风潮下,恐将出现LED照明驱动IC供应商势力消长的态势。   为大举插旗高整合度LED驱动IC方案市场,王永斌强调,恩智浦已将塬先SOI-HV高压制程转换为更适用于LED照明应用的ABCD3製程,预计2013年启动量产,该制程不仅更适合整合高压MOSFET,并可减少漏电流,同时省却LED照明应用不必要的功能,能量产出更高性价比的LED驱动IC产品。   除强化高压製程技术外,由于现阶段仅有意法半导体、东芝(Toshiba)及英飞凌(Infineon)等少数高压MOSFET製造商供货,因此为确保高整合方案能顺利开发,恩智浦也已做好万全的备料准备。   张伟超透露,恩智浦预估2012年下半年LED照明市场规模将急速扩张,因此已提早向高压MOSFET业者采购产品,现今能保证客户在六至八周内即可取得高整合度LED照明驱动IC方案,未来更将缩短至三至四周即可取货。此外,恩智浦亦有计划投资高压MOSFET厂商,以掌握更稳定的供货来。

    时间:2020-09-07 关键词: 恩智浦 MOSFET led照明 LED驱动

  • LED灯与白炽灯在照明中的博弈

      LED即发光二极管是一种固体光源,当发光二级管两端加上正向电压,半导体中的少数载流子和多数载流子发生复合,放出的过剩能量将引起光子发射。采用不同的材料,可制成不同颜色有发光二极管。作为一种新的光源,近年来各大公司和研究机构对LED的研究方兴未艾,使其光效得以大大提高,飞利浦与Agilent的合资公司目前已研发并生产出光效达到171m/W的白色LED,已达到白炽灯的水平。   和白炽灯的相比较,LED在性能上具有很多优点,见下表:   表1 白炽灯与白色LED的性能比较   随着对LED 研究的进一步深入,其光效将进一步得到提高,而其成本将一步下降,在不久的将来LED 取代白炽灯甚至荧光灯而发展成21世纪的一种主要的照明光源将成为一种趋势。   新的光源呼唤新的电子镇流器,飞利浦照明电子在致力研发新的LED 的同时,已于近年在全球各大开发中心开始了LED 驱动电路的研究,在此研发领域已占据了世界领先的地位。   另外,led灯虽然不像含氙或卤素的白炽灯那样明亮,而三四颗LED放在一起,产生的光亮却是普通蓄电池寿命的10—20倍,因而被广泛应用于汽车工业、交通信号灯、显示屏等领域。   相对于白炽灯而言,LED在摔或撞击等情况下更不易受损,它能持续发光100,000小时,而传统的白炽灯仅能维持几百个小时。基于这些优势,LED已经受到了骑车者和露营者的青睐,因为他们只需花10—100美元便能买到1—20颗LED,且方便随身携带。   需要我们特别注意的:发光二极管真正的潜力在于数码电子领域的应用。作为二极体,在设计上,相对于19世纪托马斯·爱迪生发明的白炽灯而言,它们更接近于电脑奔腾处理器芯片的设计。LED特别适用于光电技术,因为白炽灯需要消耗大量能量方能达到温度要求,而LED则更亮、更快、更有效、更可靠、颜色更纯正地达到目标。

    时间:2020-09-07 关键词: 白炽灯 led照明 LED LED驱动

  • 照明用LED驱动电源指标大全

      LED驱动电源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,通常情况下:LED驱动电源的输入包括高压工频交流、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电源核心元件包括开关控制器、电感器、开关元器件(MOSfet)、反馈电阻、输入滤波器件、输出滤波器件等等。根据不同场合要求、还要有输入过压保护电路、输入欠压保护电路,LED开路保护、过流保护等电路。   做好一个LED照明产品,关键在于散热、驱动电源、光源,而散热显得尤为重要,散热效果直接影响到照明产品的寿命质量,而驱动电源本身的寿命及输出电流、电压的稳定性对产品的整体寿命质量也有很大影响,光源是整个产品的核心部分。下面提供一些LED驱动电源的相关知识。   恒流驱动:   由于LED加工制造的特殊性,导致不同的生产厂家甚至同一个生产厂家在同一批产品中所生产的LED的电流、电压特性均有较大的个体差异。现以大功率1W白光LED典型规格为例,按照LED的电流、电压变化规律来做简要说明,一般1W白光应用正向电压为3.0-3.6V左右,也就是说,当标称为1W的LED在流过350毫安电流时,它两端的电压可能在3.1V,也可能在3.2V或3.5V也可能是其它值,为保证1WLED的寿命,一般LED生产厂家建议灯具厂用350mA的电流去驱动,当通过LED两端的正向电流达到350毫安后,LED两端的正向电压很小的增加,都会使LED正向电流大幅度的上升,使LED温度成直线上升,从而加速LED光衰,使LED的寿命缩短,严重时甚至烧坏LED。由于LED的电压、电流变化的特殊性,因此对驱动LED的电源提出了严格要求。   恒流源驱动是最佳的LED驱动方式,采用恒流源驱动,不用在输出电路串联限流电阻,LED上流过的电流也不受外界电源电压变化、环境温度变化,以及LED参数离散性的影响,从而能保持电流恒定,充分发挥LED的各种优良特性。   采用LED恒流电源来给LED灯具供电,由于在电源工作期间都会自动检测和控制流过LED的电流,因此,不必担心在通电的瞬间有过高的电流流过LED,也不必担心负载短路烧坏电源。   电解电容:   有些厂家担心电源驱动板选用电解电容会影响电源的寿命,其实是一种误解,比如:如果选用105度,寿命为8000小时的高温电解电容,根据通行的电解电容寿命估算方式“每降低10度,寿命增加一倍”,那么它在95度环境下工作寿命为16000小时,在在85度环境下工作寿命为32000小时,在75度环境下工作寿命为64000小时,如果实际工作温度更低,那么寿命会更长!由此看来,只要选用高品质的电解电容对驱动电源的寿命是没有什么影响的。   散热:   由于LED在工作过程中会放出大量的热量,使管芯结温迅速上升,LED功率越高,发热效应越大。LED芯片温度的升高将导致发光器件性能的变化与电光转换效率衰减,严重时甚至失效,根据实验测试表明:LED自身温度每上升5摄氏度,光通量就下降3%,因此LED灯具一定要注意LED光源本身的散热工作,在可能的情况下尽量加大LED光源自身的散热面积,尽量降低LED自身的工作温度,如果条件允许,最好能将电源部分与光源部分隔开。   可靠性:   特别像LED路灯的驱动电源,装在高空,维修不方便,维修的花费也大。   效率:   LED是节能产品,驱动电源的效率要高。对于电源安装在灯具内的结散热非常重要。电源的效率高,它的耗损功率小,在灯具内发热量就小,也就降低了灯具的温升。对延缓LED的光衰有利。   功率因素:   功率因素是电网对负载的要求。一般70瓦以下的用电器,没有强制性指标。虽然功率不大的单个用电器功率因素低一点对电网的影响不大,但晚上使用照明量大,同类负载太集中,会对电网产生较严重的污染。对于30瓦~40瓦的LED驱动电源,据说不久的将来,也许会对功率因素方面有一定的指标要求。   浪涌保护:   LED抗浪涌的能力是比较差的,特别是抗反向电压能力。加强这方面的保护也很重要。有些LED灯装在户外,如LED路灯。由于电网负载的启甩和雷击的感应,从电网系统会侵入各种浪涌,有些浪涌会导致LED的损坏。因此分析“中科慧宝“的驱动电源在浪涌保护方面应该有一定的欠缺,而至于电源及灯具频繁更换,LED驱动电源要有抑制浪涌的侵入,保护LED不被损坏的能力。   过温保护:   电源除了常规的保护功能外,最好在恒流输出中增加LED温度负反馈,防止LED温度过高;要符合安规和电磁兼容的要求。因为LED在工作的时候会散发出大量的热,亮度也会随着热量的上升而下降,热处理不好严重时还会烧毁LED灯具引起火灾。同时LED结温的变化也会带来电压的变化,引起驱动器工作的不稳定。所以LED驱动器设计时需要考虑过温保护,必要时关闭输出,防止发生危险。   输入电压:   由于各国国家的市电电压标准不一样,所以LED驱动电压也有很多规格。额定输入电压是指驱动器在规定的工作条件下其特定的输入电压,该值及条件由本规范中规定或由制造商或销售商规定。常用LED驱动器输入电压为AC85-265V,有的厂家做到AC277V。   输出功率:   驱动器在规定的工作条件下其特定的输出功率,该值及条件由本规范中规定或由制造商或销售商规定。LED驱动器一般都是恒流输出,允许输出电压在一定范围内波动。所以输出功率都是一个范围。   启动时间:   交流电源接通到恒流输出额定电流(或恒压输出额定电压)的90%建立的时间段。   过冲幅度:   由某一影响量瞬变而引起输出直流电压或者电流超过稳定值的现象为过冲。过冲幅度为输出电流或偏离稳定值的最大瞬变幅度。   负载调整率:   在所有其他影响量保持不变时,由于负载的变化所引起恒流驱动器输出电流(或恒压驱动器输出电压)的相对变化量。   输入电压调整率:   在所有其他影响量保持不变时,由于输入电压的变化所引起恒流驱动器输出电流(或恒压驱动器输出电压)的相对变化量。   输出电压纹波及噪声:   输出直流电压中所包括的交流分量峰一峰值。   输入冲击电流:   当接通电源时,交流输入回路最大瞬时电流值。   爬电距离:   沿绝缘表面测得的两个导电零部件之间或导电零部件与设备防护界面之间的最短路径。

    时间:2020-09-07 关键词: led照明 LED LED驱动

  • 哪种LED驱动方式最合适

      线性稳压器来转换电压会面临功耗问题,开关方式则有噪声的问题,LED驱动选择何种转换方式取决于何种应用。   何种转换方式   通过线性稳压器来转换电压会面临功耗问题,这种方式比较适合用于需要回避噪声(比如汽车音响)因而不能采用开关方式的转换电路中。而开关方式的特点是转换效率非常高,但它也有噪声的问题,所以选择何种转换方式取决于何种应用。   通常,电荷泵驱动方式的效率会随着输入电压的变化而变化,在电压变化范围大的应用中,其效率比较低;而在电压变化范围比较小的应用中,只有当输入和输出电压之间是整倍数关系时,它的效率才能达到最大,但这在电池供电的实际应用中很难达到。反观电感的转换效率不太受电压干扰,应用限制也比电荷泵要少,所以目前转换电路多采用电感方式。   如何评价性能   客观说,价 hb led 驱动ic性能要根据不同应用来看,不能一概而论。比如装饰灯具应用中对rgb颜色变化的控制要求高,这一性能就成为主要指标,而在单色应用中并不要求这个。又如狭小空间的应用要求的是热散能力;汽车照明替代应用中既要求与原有的电路系统平滑结合的性能同时也要求高可靠性;在nb之类的显示应用中,对多串led亮度均衡的控制要求驱动ic对每一支路上的电流有精确的控制,如maxim的产品控制精度可以达到3%;投影仪的应用则要求高效率的驱动电路,快速调整亮度的能力以及热保护能力;在替代应用中,性能更多的是体现在整个方案而不是单个驱动ic上的。总的看,器件的集成度、控制数量、响应速度、故障诊断、耐热等都是性能的价参考。   通常,高集成的目的在于提高性能,但在高功率下,高集成为了满足大电流会加大芯片面积,在加大成本的同时也面临散热的问题,所以,如何平衡功率和集成度之间的关系是驱动ic设计面临的课题。驱动ic要在改进芯片工艺满足成本的同时,改进封装解决散热的问题。

    时间:2020-09-07 关键词: led照明 LED LED驱动

  • 延长寿命:LED损坏的原因和电路保护

      白光LED属于电压敏感型的器件,在实际工作中是以20mA的电流为上限,但往往会由于在使用中的各种原因而造成电流增大,如果不采取LED电路保护保护措施,这种增大的电流超过一定的时间和幅度后LED就会损坏。本文主要介绍LED损坏的原因和电路保护。   白光LED属于电压敏感型的器件,在实际工作中是以20mA的电流为上限,但往往会由于在使用中的各种原因而造成电流增大,如果不采取LED电路保护保护措施,这种增大的电流超过一定的时间和幅度后LED就会损坏。   造成LED损坏的原因主要有:   1、供电电压的突然升高。让供电电源电压突然升高的原因就很多了,例如瞬态雷击、开关电源的瞬态开关噪声、电网波动等过压事件引起的过流,电源的质量问题,或者用户的不当使用等等原因都可能让供电的电源电压突然升高。   2、线路中某个元件或印制线条或其它导线的短路而形成LED供电通路的局部短路,使这个地方的电压增高。   3、某个LED因为自身的质量原因损坏因而形成短路,它原有的电压降就转嫁到其它LED上。   4、灯具内的温度过高,使LED的特性变坏。LED芯片内结温升高10℃时,光通量就会衰减1%,LED就减少寿命50%。   5、灯具内部进了水,水是导电的。   6、在装配的时候没有做好防静电的工作,使LED的内部已经被静电所伤害。尽管施加的是正常电压和电流值,也是极易造成LED的损坏。   这些原因都会造成LED电流的明显大幅上升,很快LED的芯片就会因为过热而被烧毁。根据我们的经验,LED烧毁后多数是两极短路,少部分是断路。每支LED约有3.2V左右的压降,它烧毁后若是断路这串LED就   如何保护电路呢?   1.保护电路中采用保险丝(管)   由于保险丝是一次性的,且反应速度慢,效果差、使用麻烦,所以保险丝不适宜用于LED灯成品中,因为LED灯现在主要是在城市的光彩工程和亮化工程。它要求LED保护电路要很苛刻:在超出正常使用电流时能立即启动保护,让LED的供电通路就被断开,使LED和电源都能得到保护,在整个灯正常后又能够自动恢复供电,不影响LED工作。电路不能太复杂体积不能太大,成本还要低。所以采用保险丝的方式实现起来很困难。   2.使用瞬态电压抑制二极管(简称TVS)   瞬态电压抑制二极管是一种二极管形式的高效能保护器件。当它的两极受到反向瞬态高能量冲击时,能以10的负12次方秒极短时间的速度,使自己两极间的高阻立即降低为低阻,吸收高达数千瓦的浪涌功率,把两极间的电压箝位在一个预定的电压值,有效的保护了电子线路中的精密元器件。瞬态电压抑制二极管具有响应时间快、瞬态功率大、漏电流低、击穿电压偏差一致性好、箝位电压较易控制、无损坏极限、体积小等优点。   但是在实际使用中会发现要寻找满足要求电压值的TVS器件很不容易。我爱方案网(52soluTIon)权威资料说明:LED光珠的损坏主要是因为电流过大使芯片内部过热造成的。TVS只能探测过电压不能探测过电流。要选择合适的电压保护点很难掌握,这种器件就无法生产也就很难在实际中使用。   3.选择自恢复保险丝   自恢复保险丝又称为高分子聚合物正温度热敏电阻PTC,是由聚合物与导电粒子等构成。在经过特殊加工后,导电粒子在聚合物中构成链状导电通路。当正常工作电流通过(或组件处于正常环境温度)时,PTC自恢复保险丝呈低阻状态;当电路中有异常过电流通过(或环境温度升高)时,大电流(或环境温度升高)所产生的热量使聚合物迅速膨胀,也就切断了导电粒子所构成的导电通路,PTC自恢复保险丝呈高阻状态;当电路中过电流(超温状态)消失后,聚合物冷却,体积恢复正常,其中导电粒子又重新构成导电通路,PTC自恢复保险丝又呈初始的低阻状态。在正常工作状态自恢复保险管的发热很小,在异常工作状态它的发热很高阻值就很大,也就限制了通过它的电流,从而起到了保护作用。当然这些质量靠谱的保险丝可以考虑去深圳电子展(aidzz)等大型专业展会上采购。   说回具体的电路中,我们可以选择:   ①分路保护。一般LED灯是分成很多串接支路。我们可以在每个支路的前面加一支PTC组件分别进行保护。这种方式的好处是精确性高,保护的可靠性好。   ②总体保护。在所有光珠的前面加接一支PTC组件,对整灯进行保护。这种方式的好处是简单,不占体积。对于民用产品来说,这种保护在实际使用中的结果还是令人满意的。  

    时间:2020-09-07 关键词: led灯 LED LED驱动

  • LED日光灯驱动设计 外置式完胜内置式

      制作与别人同样的电话SIM卡就可以窃听对方电话,看到他的信息,查看他在哪里,这样的小广告数不胜数。今天,记者通过实验和向专业人士咨询证明了克隆手机SIM卡并不能变身窃听器。   很多人都见过网络上制作SIM卡帮助窃听他人电话的小广告,不过往往都是一个骗局,对方骗过手续费后就人间蒸发了。但是依然有很多市民担心这种复制SIM卡的手法真的存在,会给市民的的通讯带来隐患。   按照技术高手的指点,记者进行了尝试,只需要一个专用读卡器和一款破解软件就能实现这一切。但是,当原卡与被复制卡装入手机中并同时开机时,只能有一部电话是正常使用的,也就是说,复制SIM卡并不能实现窃听的目的。对此,SIM卡复制技术员解释:“后开机的那张卡,它就会把网络注册权拿到它那台手机上,然后你之前开机的那张卡就不能再打电话收到短信了。”   原来,电信商家的后台设定的就是只允许同一个代码的一台手机接入到网络中,究竟是哪一台手机能成功接入,完全取决于谁的信号好,最后一次成功接入的那台手机才能成功收到电话和短信,因此,通过复制SIM卡实现窃听,根本就不可能办到。   不过业内人士透露,虽然不能窃听,但是手机SIM卡被复制的话,手机话费和流量很可能被人共享了。专业人士也对目前SIM卡的安全问题提出了自己的看法:“相对于08年以前的动感地带卡还比较好破解,但是现在09年10年11年以后办的SIM卡都不太容易能破解,它也有自己的保护装置。一旦破解读取次数达到限制,手机SIM卡会自动报废。”

    时间:2020-09-07 关键词: led灯 LED LED驱动

  • 基于电感升压变换器LED驱动电路设计

      一、基本电路拓扑与工作原理   基于电感升压开关型变换器的LED驱动电路广泛应用于电池供电的消费类便携电子设备的背光照明中。电感升压变换器基本电路拓扑主要由升压电感器(L1 )、功率开关MOSFET( VT1)、控制电路、升压二极管(VD1 )和输出电容器(C0)组成,如图1(a )所示。      在便携式设各中所使用的DC/DC升压变换器,其控制器和功率MOSFET (VT1)一般都是集成在同一芯片上,有的还将升压二极管(VD1 )也集成在一起,从而使外部元器件数量最少。   当控制器驱动VT1 导通时,VD1截止,L1中的电流不能突变,只能从零开始缓慢线性增加,并且电源在L1中储存能量夕咆流通过L1和VT1 返回到电源负端。在此过程中,输出电容C。给负载(Z)供电,如图(b)所示。   当控制器使VT1截止时, L1上的感应电动势(左负右正)使VD1正向偏置而导通, L1释放所储存的能量,电流逐渐减小。在此过程中,电感器L1中的储能与顺极性的输入电压共同给负载供电,同时对C1进行充电,如图1(c)所示。   在电感升压开关型变换器中,输出电压Vo与输入电VIN之间的关系为:      式中:D为开关占空比。   从式(1)可知,由于D 《1,(1 -D)《1,故Vo》VIN。占空比D越大,Vo也就越高。Vo与VIN之比被称为变换器的升压比。   二、主要优点及不足   基于电感升压变换器的 LED 驱动电路大多被用于驱动若干个相串联的LED(有的也可以驱动先串后并的LED阵列),其主要优点如下:   一是效率高,一般达80%~85%,比电容升压变换器约高20%。   二是在驱动串联配置的LED串时,由于通过各个LED 的电流相等,从而可保证LED的亮度一致。   三是电感升压开关稳压器通常被设置为一个恒流源,在较宽的电池电压范围内能保持LED亮度不变。   但是多电感升压变换器也存在一些不是,具体表现在以下几个方面:   一是尺寸太,价格较高。   二是在驱动串联配置的 LED串时,LED 的数量受到限制,通常其约40V的最高输出电压最多能够支持10~13个白光LED,不仅使PCB铜导线上的电流密度成为一个问题,而且只要有一个LED出现开路,其他所有的LED将会熄灭。   三是EMI比较严重。  

    时间:2020-09-07 关键词: LED LED驱动

  • 非隔离线路在LED驱动电源上的一些应用

      随着全球各国日益注重节能减排的要求, LED作为新光源以其高效节能越来越得到广泛的应用。下面主要介绍关于小功率段1-30W之间的LED驱动应用非隔离技术方面的介绍。   一 阻容降压:         1. 阻容降压的原理和应用:   电容降压实际上是利用容抗限流, 而电容器实际上起到一个限制电流和动态分配电容器和负载两端电压的角色。   2. 采用电容降压时应注意以下几点:   根据负载的电流大小和交流电的工作频率选取适当的电容, 而不是依据负载的电压和功率, 限流电容必须采用无极性电容, 不能采用电解电容。而且电容的耐压须在400V以上, 最理想的电容为聚丙烯金属薄膜电容。 电容降压不能用于大功率条件, 一般用于5W以下小功率应用场合, 电容降压不适合动态负载条件, 电容降压不适合容性和感性负载, 在LED电源的驱动方面应用上适合单电压应用。   3. 阻容降压式简易电源的基本电路如(图1)      图1.   C1为降压电容器, D1, 2, 3, 4为桥式整流二极管, ZD1是稳压二极管, R1为关断电源后C1的电荷泄放电阻。   4. 器件选择   电路设计时, 应先测定负载电流的准确值, 然后参考示例来选择降压电容器的容量。因为通过降压电容C1向负载提供的电流Io, 实际上是流过C1的充放电电流Ic.C1容量越大, 容抗Xc越小, 则流经C1的充、放电电流越大。当负载电流Io小于C1的充放电电流时, 多余的电流就会流过稳压管, 若稳压管的最大允许电流Idmax小于Ic-Io时易造成稳压管烧毁。为保证C1可靠工作, 其耐压选择应大于两倍的电源电压。泄放电阻R1的选择必须保证在规定的时间内泄放掉C1上的电荷。   5. 实际参数计算方法:   已知C1为0.33μF, 交流输入为220V/50Hz, 求电路能供给负载的最大电流。   C1在电路中的容抗Xc为:   Xc=1 /(2 πf C)= 1/(2*3.14*50*0.33*10-6)= 9.65K   流过电容器C1的充电电流(Ic)为:   Ic = U / Xc = 220 / 9.65 = 22mA.   二 线性驱动电路:   1. 典型的电路如(图2)      图2   2. 工作原理:   R3为恒流电阻, 利用R3的压降来控制TL432的开关, 在利用432的开关来控制Q1的导通从而达到输出恒流的目的, 选择432的目的是利用432基准为1.21V来降低在R3上的损耗。电流恒流值之为1.21/R3, R1选择根据Q1的放大倍数来选取。   3. 应用场合注意事项:   此电路建议应用在单电压输入, 输出电流小电流的LED电源驱动上, 比如球泡灯, T管等, 一般建议输出电流在100mA下。同时输出电压越接近输入会比较好, 这样避免Q1的的压降过大而造成损耗过大, 效率较低, 因此LED的使用也最好串联使用。   三 恒流二极管驱动电路   1. 典型的电路如(图3, 图4)      图3      图4   2. 工作原理   理想的恒流源是一种内阻为无穷大的器件, 不论其两端电压为何值, 其流经的电流永远不变。当然这种器件是不可能存在的。实际的恒流二极管相当于一个在一定工作电压范围内 例如25-100V其电流恒定为某一值例如20mA.其等效电路如图5所示      图5   其内阻为Z, 并联的电容大约为4-10pF.其典型的伏安特性如图六所示。      图6   它在某一个电压范围内有一段恒流区间, 在这个区间, 流经的电流几乎不变, VL为到达IL的电压值, IL大约为0.8Ip.   3. 应用注意事项   由于恒流二极管需要一定的电压Vk才能够进入恒流, 所以太低的电源电压是无法工作的。通常这个Vk大约在5-10V左右 所以大多数采用电池供电的LED是无法工作的, 最大电流由于恒流二极管的功耗受到限制, 所以过大的电流也是不合适的。例如1W的LED通常需要350mA, 恒流二极管就很难提供, 目前比较合适的使用场合就是交流市电供电的LED灯具采用很多小功率LED串联也就是高压小电流的情况是最为合适;但是由于恒流二极管的耐压有一定的限制 所以它所能吸收的电源电压变化也是有限的。就拿100V耐压的CRD来说用在220V市电电源里都还只能对付有限的电压变化。220V经过桥式整流以后它的输出直流电压大约为264V.如果市电变化+10% ~-15%就相当于整流后为290~187V, 电压变化103V.已经超过其耐压了。因为LED伏安特性的非线性 所以很难用公式来表示。总之当市电电压降低时LED中的电流就会随市电电压的降低而降低。其亮度也会跟着变。 典型应用电路中图3为典型的应用电路, 图4为加了阻容降压的应用电路为了应对低电压的输出场合。

    时间:2020-09-07 关键词: LED LED驱动

  • 为低压便携设备背光应用选择适合的LED驱动器方案

      本文对严重影响便携设备基本性能的各类电压调节器所产生的传导、幅射噪声及共模噪声传播机制及抑制选择作分析讨论。   电场屏蔽技术   由于电场存在于两个具有不同电位的表面或实体之间,因此,只需要刚—个接地的防护罩将设备屏蔽起来,就可以相对容易地将设备内部产生的电场噪声限制在屏蔽罩内部。这种屏蔽措施已被广泛用于监视器、示波器、开关电源以及其它具有大幅度电压摆动的设备。另外一种通行的做法是在线路板上设置接地层,电场强度正比于表面之间的电位差,井反比于它们之间的距离。举例来讲,电场可存在于源和附近的接地层之间。这样,利用多层线路板,在电路或线条与高电位之间设置一个接地层,就可以对电场起到屏蔽作用。   不过,在采用接地层时还应注意到高压线路中的容性负载。电容器储能于电场中,这样,当靠近一个电容器设置接地层时就在导体和地之间形成一个电容,导体上的dv/dt信号会产生大传导电流到地,这样,在控制辐射噪声的同时却降低了传导噪声性能。   如果出现电场散射,来源最有可能于系统中电位最高的地方,在电源和开关调节器中,应该注意开关晶体管和整流器,因为它们通常具有高电位,而且由于带有散热器,也具有比较大的表面积。表面安装器件同样存在这个问题,因为它们常常要求大面积线路板覆铜来帮助散热。这种情况下,还应注意大面积散热面和接地层或电源层之间的分布电容。   磁场屏蔽技术   电场相对比较容易控制,但磁场就完全不同了,采用高导磁率的物质将电路封闭起来可以起到类似的屏蔽作用,但是这种方法实现起来非常困难而且昂贵。通常来讲,控制磁场散射最好的办法就是在源头将其减至最小。一般情况下,这就要求选择那些磁辐射小的电感和变压器。同样重要的还有,在进行电路板布局和连接线配置时要注意最大限度减小电流网路的尺寸,尤其是那些载有大电流的回路。大电流回路不仅向外辐射磁场,它们还增加了导线的电感,这会在载有高频电流的线上引起电压尖刺。   降低磁辐射-采用增加气隙的铁氧体磁芯制作电感器   对电路设计者来说往住倾向于选择商品化的变压器和电感,但无论是设计或选择商品化的变压器和电感,应了解一点磁性材料方面的知识均将有助于设计者对具体应用做出最适当的选择。   根据有关实验资料可知,铁氧体磁芯(或其他类型的高磁导率磁芯)增加气隙后会迫使磁通透出磁芯,使电感或变压器储能于器件用周围的磁场中。为这个铁氧体磁芯增加气隙将使斜率降低,同时降低了等效磁导率和相关的电感。电感因斜率的变化而降低,而最大电流因斜率的变化而增加,同时饱和磁感应强度B保持不变。所以,储存于电感的最大能量(1/2L12)增加了。这种增加也可以通过给电感施加一个电压,然后观察达到饱和Bsat所需的时间来得到印证。储存于磁芯的能量是(V&TImes;i)dt的积分。因为对于带有气隙的磁芯,同样的电压和时间下总是具有更高的电流,所以相应的储能也更高。   然而,采用带气隙的磁芯会增加电感周围空间中的磁辐射。以轴状磁芯为例,因为具有很大的气隙,它在工作时具有很强的磁辐射,正是由于这个原因,在很多对噪声敏感的应用中不被采用。轴状磁芯——线轴状铁氧体——是一种最为简单和最为廉价的带气隙的铁氧体磁芯。将线圈绕于中轴上面便构成一只电感。由于线圈直接绕在磁芯上,除了线圈的引出外不再需要其它处理,因此成本很低。很多情况下,导线是通过磁芯底部的一块金属化区引出的,使电感可以进行表面安装。其它一些表面安装电感则是被固定在一个陶瓷或塑料顶盖上,线圈通过顶盖引出。   有些制造商在轴状磁芯外部套装了一个铁氧体屏蔽罩来降低辐射。这种办法是有效的,但同时也减小了气隙,因而也就降低了磁芯储能。由于铁氧体自身储能不多,通常在磁芯和屏蔽罩之间保留了一个小的气隙,这将使这种类型的电感辐射一部分磁场。不过,在某种可以接受的散射水平下,轴状磁芯在成本和EMI之间是一个比较好的折衷。   其它不同形状的磁芯也可以根据应用要求增加气隙(或不加)。例如罐状磁芯、E-I磁芯和E-E磁芯等都具有一个中心柱或轴,可以在上面开出一个空气间隙。在磁芯的中心开气隙并用线圈将其完全包围起来,有助于减少气隙向外部空间的磁辐射。这种电感通常更贵一些,因为线圈必须独立于磁芯绕制,磁芯环绕线圈组装。为便于设计和组装,可以购买中轴上预留气隙的磁芯。   或许在降低磁辐射方面表现最好的磁芯是具有分布式气隙的磁环,这种磁芯采用填充材料和高磁导罕率金属粉末混合后压制成型。金属粉末颗粒被非磁性的填充物分隔,形成小的气隙,尽管它们分布于整个磁芯,但其作用类似于一个总的“空气隙”。线圈环绕磁环绕制,使磁场在线圈中间沿着磁环形成圆环,当线围绕满磁环整个圆周时,它就完全包围住磁场将其屏蔽起来。   分布气隙式磁环的能损有时会比开有气隙的铁氧体磁芯更高一些,这是由于组成芯体的金属颗粒中容易形成涡流,导致磁芯发热而使电源效率降低.由于线圈必须穿过磁环中心,绕制比较围难,所以这种类型的电感也比较贵,线圈绕制可由机器完成,但比起传统类型的绕线机,这种类型的机器更贵而且操作更慢。   有些铁氧体磁环具有非连续的气隙,这种磁心所产生的碰辐射高于上述分布气隙式磁芯,但典型的带气隙磁环具有比较低的能损,因为它们封闭磁场的能力姜要优于其它类型的具有非连续气隙的铁氧体磁芯。用线圈包围气隙可以降低磁辐射,而环状磁芯更有助于将磁场封闭于芯体内部。   变压器设计应考虑避免漏感产生   变压器具有许多和电感器共有的局限,因为它们采用同样的磁芯绕制而成。除此之外,变比器还有—些独有的特性。实际变压器的特性接近于理想变压器-以正比于绕组匝比的电压比率从初级向次级耦合电压。   在变压器等效电路中,绕组间的分布电容等效为电容器CWA和CWB,这些因素带来的主要问题是隔离电源中的共模散射问题。绕组电容CP和CS很小,在开关型电源和调节器的工作频率下通常可以忽略。励磁电感LM的作用很重要,因为过高的励磁电流会造成变压器饱和。和电感一样,饱和状态下变压器的磁辐射将会增加。饱和还会造成更高的磁芯能损,更高的温升(有可能引起热失控),以及降低绕组间的耦合度。   漏感是由仅匝链一个绕组而未匝链其它绕组的磁场产生的,虽然在有些耦合式电感器和变压器(就象前面讨沦的共模扼流圈)中有意将这个参数设计得比较大,但对于开关电源来讲,漏感LLp和LLs常常是最令人头痛的寄生元件、同时匝链两个绕组的磁通将两个绕组耦合为一体.所有变压器绕组都环绕磁芯,因此任何漏感都存在于磁芯外部,在空气中,会向外界产生磁辐射。   漏感带来的另外一个问题是,当电流迅速变化时会产生大电压,这在大多数开关电源变压器中有所表现。这种大电压会使开关晶体管或整流器过压而损坏。吸收缓冲器(通常是一只串联的电阻和电容)常被用来耗散这种电压尖峰的能量,而使电压得到控制。另一方面,有些开关器件被设计为可以承受一定的重复性雪崩击穿,能够耗散一定功率,可以不用外部缓冲器。   变压器漏感的测定很简单,只需短路次级线圈,然后测量初级电感即可。这种测量结果中也包含了通过变压器耦合的次级漏感,多数情况下,这个漏感也必须加以考虑,因为它也会增加初级侧的电压尖峰。对应的尖峰能量可按公式E=1/2L12计算,这样,漏感造成的功率消耗就是每一尖峰的能量乘以开关频率:P:=1/2L12f。   对于变压器的具体要求和不同的电源拓扑有关。有些拓扑通过变压器直接耦合能量——例如半桥、全桥、推挽式或正激式转换器——要求非常高的励磁电感以防止饱和。这些电路中变压器的初级和次级线圈同时传输电流,直接通过变压器耦合能量。由于只有很少的能量储存于磁芯中,变压器可以做得比较小。这种变压器通常采用没有气隙的铁氧体或其它高磁导率材料的磁芯绕制而成。   另外一些电源拓扑则要求变压器磁芯储存一定的能量。反激式电路中的变压器在开关周期的前半部分通过初级线圈储能。在开关周期的后半部分,能量被释放并通过次级线圈馈向输出。和电感的情况一样,不带气隙的高磁导率磁芯不太适合变压器储能。相反,磁芯必须具有不连续的或分布式的气隙。这会使元件的尺寸比不带气隙时的情况更大一些,但却省去了额外的储能电感,因此更加节省成本和空间。   关于串扰与抑制   所谓串扰是指在噪声(干扰)源和被干扰对象之间不存在直接的连接,但在它们的各自导线或引线互相靠近时会产生寄出电容和寄生电感。   两个或更多导体靠得比较近时,它们之间就会有容性耦合,一个导体中的大幅度电压变化会向其它导体耦合电流。如果导体是低阻抗的,则耦合电流仅产生很小的电压。电容反比于导体间的距离而正比于导体的面积,这样,减小相邻导体的面积,并增加它们之间的距离,将有利于降低传导型噪声。   另外一个减小导体间耦合的办法是增加一个接地或屏蔽层。导体之间的一条接地线(很多情况下为电源总线或其它类型的低阻抗节点)可以将容性耦合过来的干扰信号旁路到地,从而起到防止导体间相互干扰的作用。但应当谨慎行之。如果载有快速dV/dt信号的线条被靠近某接地层放置,而该接地层与大地之间通过高阻互连,那么上述快速变化信号就会耦合进入接地层。进而接地层又会向敏感线路耦合,这样,非但没有改善,反而使噪声问题更加恶化。如果接地层不用承载大电流,通常趋向于采用细导线将其连接到地。然而,细导线具有比较大的电感,这会使接地层对于快速变化的电压信号呈现为高阻。   在进行布线时,应该保证接地层不向电路的敏感部分耦合噪声。例如,输人、输出旁路电容就经常通过接地层传输电流,高频电流对于敏感电路会产生不可忽视的影响。为避免这种问题,常常在电路板上采用独立的层面,分别用于电源和信号的接地。将不同层面在单点连接,那么,大功率接地层上的噪声就不会注人到其它层面上去。这种做法类似于所有元件在单点接地的星形地(所有线条以“星”形汇聚至接地点)。星形接地的效果等同于采用独立的功率和信号接地,但在一个比较复杂的、包含许多接地元件的大型电路中无法实施。   如果已知某个节点对噪声敏感,那么所有连接到该节点的线条和导线都应该远离那些有大幅度电压变化的节点走线。如果做不到,需要增加一个良好的接地或屏蔽。良好的电容旁路也可以降低这些节点对串扰的敏感度。通常,一个连接于节点和地之间,或者是节点和电源总线之间的小电容,就可构成一个适当的旁路。   在选择旁路电容时,要确保其在可能引起问题的频率范围有足够低的阻抗。ESR和ESL可能会使电容器在高频下的阻抗高于预期,因此,具有低ESR和ESL的陶瓷电容被普遍用于高频旁路。陶瓷电介质对于性能的影响也比较大。较高容量的电介质(例如Y5V)会使电容随着电压和温度的改变发生比较大的变化。在最高额定电压下,由这种陶瓷制成的电容器的容量会比无偏压时的容量低15%之多。更好一点的电介质具有稍低的电容量,但对串扰的抑制与偏压和温度的相关性更低,很多情况下可以提供更稳定、更优良的旁路。   旁路电容的放置也很讲究。为了抑制高频噪声,最好使需要旁路的信号线直接通过旁路电容走线。在图8a中,与电容器串连的那段线条会增加ESR和ESL,增大了高频阻抗,使电容器作为高频旁路的效果大打折扣。更好的布线方式(见图8b)是使线条直接通过电容器,这样,线条的离散ESR和ESL将协助电容产生更好的滤波效果。   有些节点不能采用旁路措施,因为这样做会改变其频率特性。一个例子就是用于反馈的电阻分压器。大多数开关电源中,电阻反馈分压器将输出电压分压至误差放大器可以接受的电平。加到这个反馈节点的大容量旁路电容和节点上的电阻构成了一个极点。因为分压器是控制环的一部分,这个极点就成为环路特性的一音盼。如果极点频率不超过转折频率的一个十倍频程,它所产生的相位或增益效应将给环路稳定性带来不利影响。

    时间:2020-09-06 关键词: LCD LED LED驱动

  • 针对不同LED照明应用的电源驱动解决方案

      与传统的光源相比,发光二极管(LED)具备众多的优点,如工作电压低,能效高,很小巧并产生定向光。它们能够提供极宽广的色彩以及白光,不产生红外(IR)或紫外(UV)辐射,而且由于它们是固态器件,在机械上很强固,并且不含汞,在恰当设计和使用时能够具有超过5万小时的工作寿命,远长于标准白炽灯的1千小时寿命。此外,它们还完全可调光。这些优点使得LED的应用越来越广泛,如今已拥有众多的应用市场,如建筑景观照明、交通信号灯、显示屏、零售、中小尺寸液晶显示屏(LCD)背光、汽车和太阳能等,并在街道照明、住宅照明乃至中大尺寸LCD背光方面拥有越来越大的发展空间。   高亮度LED对于照明设计、全球能源节省和创新产品具有重大意义,对催生固态照明革命至关重要。这种革命需要一种整体性的途径,在这其中,LED与电源转换和控制电子器件以及热管理解决方案和光学器件集成在一起。   LED照明应用的电源解决方案   如上所述,LED本质上是低电压器件;根据色彩和电流的不同,LED的正向电压介于不足2 V至4.5 V之间。此外,LED需要采用恒定电流来驱动,从而确保获得所需的发光亮度和色彩。这就需要相应的电源转换和控制解决方案能够适应不同的电源,无论是交流线路、太阳能板、12 V汽车电池、直流电源或低压交流系统,甚至是基于碱和镍的电池或锂离子电池。   作为一家全球领先的高能效电源半导体供应商,安森美半导体专注于运用自身的低电压和高电压技术以及在电源管理解决方案方面的专长来应对LED照明所面临的挑战:无论是便携显示产品、汽车内部照明或LED信号灯的镇流器。在下文中,我们将结合LED照明的多种不同应用,如建筑、工业、汽车和便携应用等,讨论安森美半导体相应的驱动电源解决方案。         1. 可集成最高700 V高压FET的离线型AC-DC开关电源解决方案   安森美半导体在将电源从交流主电源转换为功率等级在几瓦至几百瓦范围之间、适合多种不同应用的可用能源方面拥有丰富的经验。安森美半导体开发出了结合高压开关晶体管和中等电压模拟电路的极高压集成电路(VHVIC),针对宽广的功率需求提供集成了高性价比解决方案。安森美半导体提供多种固定频率控制器和转换器,将电压高至700 V的高压场效应管(FET)集成至简单、经济、元件数量少的解决方案之中。   这类解决方案包括三个方面:   * 单片交流-直流(AC-DC)恒流驱动器,功率范围在5至15 W之间,如NCP1013、NCP1014和NCP1028等。   * NCP系列离线控制器,同时包含隔离型和非隔离型,功率高达150 W。安森美半导体提供用于街道照明、具有单段式功率因数校正器(PFC)的参考设计。   * PFC解决方案   对于功率低于25 W(230 Vac)的较低功率应用而言,最常用的是集成电源开关稳压器,因为它可以将元件数量减至最少。高于这个功率范围,则可以使用控制器,因为控制器为设计人员在选择这种应用最适合的高压FET方面提供灵活性。控制器既可用于隔离应用,也可用于非隔离应用,而安森美半导体提供多种不同的增值特性,允许设计人员针对其具体设计要求优化设计。   图2显示的是安森美半导体NCP1351离线式LED驱动器参考设计。这参考设计的输入功率范围介于85至265 Vac之间,具有尺寸小、成本低、良好线路稳压等特性,在20 W负载具有80%的高能效,并集成了过载保护和短路保护等安全特性,最大尺寸仅为125&TImes;37&TImes;35 mm。     

    时间:2020-09-06 关键词: led照明 LED LED驱动

  • 向低能耗延伸 东芝推出低触发电流LED驱动

      日前,东芝公司(Toshiba CorporaTIon)推出了触发LED电流较以往型号减少80%的光控继电器。   新的TLP171系列采用了高亮度LED,可将最大触发LED电流控制到0.2mA,而以往的TLP170系列只能将最大触发LED电流控制到1.0mA。   功耗的降低可让开发人员能够从微控制器中选择电池驱动或直接驱动,有助于减少周边设备的数量,减小集设计的尺寸。新产品适用于替代机械式继电器、安全系统、测量与控制仪器、工厂自动化控制系统和游戏机等应用。

    时间:2020-09-06 关键词: LED LED驱动

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