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《LED照明設(shè)計基礎(chǔ)知識.doc》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、LED關(guān)鍵基礎(chǔ)知識大全LED作為新一代的綠色光源技術(shù)，其擁有白熾燈所不具備的高度節(jié)能性，同時LED產(chǎn)品在色彩及造型上也更豐富更具可犁造性。目前LED燈具已廣泛應(yīng)用到室內(nèi)照明、室外照明、景觀工稈等多個領(lǐng)域，其節(jié)能性得到了社會的一致好評。LED取代白熾燈，已經(jīng)成為照明燈具產(chǎn)業(yè)不可逆轉(zhuǎn)的潮流。與普通白熾燈相比，同瓦數(shù)的LED燈具發(fā)光效率是白熾燈的8倍以上，因此雖然LED照明產(chǎn)品的功率都比較小，但是卻能的白熾燈一樣，發(fā)出高亮度的光芒。不過由于LED照明設(shè)計涉及光學、電學、熱學以及T業(yè)美學知識，因此它是名副其實的跨學科多領(lǐng)域知識融合的新技術(shù)，本文介紹了LE
2、D照明的關(guān)鍵基礎(chǔ)知識，可以幫助LED照明領(lǐng)域工程師打好設(shè)計基礎(chǔ)，提升設(shè)計技巧。LED照明設(shè)計基礎(chǔ)知識?安森美培訓資料發(fā)光二極管(LED)繼在屮小尺寸屏幕的便攜產(chǎn)品背光等應(yīng)用獲大量采用后,隨著它發(fā)光性能的進一步提升及成木的優(yōu)化,近年來己邁入通用照明領(lǐng)域，如建筑物照明、街道照明、景觀照明、標識牌、信號燈、以及住宅內(nèi)的照明等，應(yīng)用可謂方興耒艾。另一方面，LED照明設(shè)計也給包括屮國T稈師在內(nèi)的T程社群帶來了挑戰(zhàn)，這不僅因為LED照明的應(yīng)用范圍非常廣泛，應(yīng)用的功率等級、可以采用的驅(qū)動電源種類及電源拓撲結(jié)構(gòu)等，也各不相同。T程師們迫切需要系統(tǒng)地學習及了解更多
3、有關(guān)LED照明設(shè)計的基礎(chǔ)知識。有鑒于此，安森美半導體的產(chǎn)品應(yīng)用總監(jiān)BernieWeir先生近期專門撰寫相關(guān)培訓資料，為丁程師們傳授相關(guān)的設(shè)計基礎(chǔ)知識，內(nèi)容涉及LED驅(qū)動器的通用要求、電源拓撲結(jié)構(gòu)、功率因數(shù)校正、電源轉(zhuǎn)換能效和驅(qū)動器標準，以及可靠性和使用壽命等其它問題，方便他們更好地設(shè)計入門及提高，從而更好地服務(wù)于LED照明市場。限于篇幅，木文是該培訓資料的摘要介紹。一、LED驅(qū)動器通用要求駟動LED面臨著不少挑戰(zhàn)，如正向電壓會隨著溫度、電流的變化而變化，而不同個體、不同批次、不同供應(yīng)閤的LED正向電壓也會有差異；另外，LED的“色點,迪會隨著電流
4、及溫度的變化而漂移。另外，應(yīng)用屮通常會使用多顆LED,這就涉及到多顆LED的排列方式問題。各種排列方式中，首選驅(qū)動串聯(lián)的單串LED,因為這種方式不論正向電壓如何變化、輸出電ffi(Vout)如何“漂移”，均提供極佳的電流匹配性能。當然，用戶也可以采用并聯(lián)、串聯(lián)■并聯(lián)組合及交叉連接等其它排列方式，用于需要“相互匹配的TED正向電壓的應(yīng)用，并獲得其它優(yōu)勢。如在交叉連接屮,如果其屮某個LED因故障開路，電路屮僅有1個LED的驅(qū)動電流會加倍，從而盡量減少對幣個電路的影響。>>串-并聯(lián)LED交叉連接圖1：常見的LED排列方式LED的排列方式及LED光源的規(guī)
5、范決定著基木的驅(qū)動器要求。LED驅(qū)動器的主要功能就是在一定的工作條件范圍下限制流過LED的電流，而無論輸入及輸出電壓如何變化。LED驅(qū)動器基木的工作電路示意圖如圖2所不，其屮所謂的“隔離”表示交流線路電壓與LED(即輸入與輸出)之間沒有物理上的電氣連接，嚴常用的是采用變壓器來電氣隔離，而“非隔離''則沒有采用高頻變壓器來電氣隔離。圖2：LED驅(qū)動器的基本工作電路示意圖。值得一提的是，在LED照明設(shè)計屮，AC-DC電源轉(zhuǎn)換與恒流驅(qū)動這兩部分電路可以采用不同配置：1)報體式(integral)配置，即兩者融合在一起，均位于照明燈具內(nèi)，這種配置的優(yōu)勢包
6、括優(yōu)化能效及簡化安裝等；2)分布式(distributed)配置，即兩者單獨存在，這種配置簡化安全考慮，并增加靈活性。LED驅(qū)動器根據(jù)不同的應(yīng)用要求，可以采用恒定電壓(CV)輸出工作，即輸岀為一定電流范圍下鉗位的電壓；也可以采用恒定電流(CC)輸出工作，輸出的設(shè)計能嚴格限定電流；也可能會采用恒流恒圧(CCCV)輸出T作，即提供恒定輸出功率，故作為負載的LED的正向電壓確定其電流?？偟膩砜?，LED照明設(shè)計需要考慮以下兒方面的因索：九輸出功率：涉及LED正向電壓范圍、電流及LED排列方式等入電源：AC-DC電源、DC-DC電源、直接采用AC電源驅(qū)動九
7、功能要求：調(diào)光要求、調(diào)光方式(模擬、數(shù)字或多級)、照明控制入其他要求：能效、功率因數(shù)、尺寸、成本、故障處理(保護特性)、要遵從的標準及可靠性等入更多考慮因素：機械連接、安裝、維修/替換、壽命周期、物流等二、LED驅(qū)動電源的拓撲結(jié)構(gòu)采用AC-DC電源的LED照明應(yīng)用中，電源轉(zhuǎn)換的構(gòu)建模塊包括二極管、開關(guān)(FET)、電感及電容及電阻等分立元件用于執(zhí)行備白功能，而脈寬調(diào)制(PWM)穩(wěn)壓器用于控制電源轉(zhuǎn)換。電路中通常加入了變壓器的隔離型AC-DC電源轉(zhuǎn)換包含反激、正激及半橋等拓撲結(jié)構(gòu)，參見圖3,其小反激拓撲結(jié)構(gòu)是功率小于30W的中低功率應(yīng)用的標準選擇，而
8、半橋結(jié)構(gòu)則最適合于提供更高能效/功率密度。就隔離結(jié)構(gòu)中的變壓器而言，具尺寸的大小與開關(guān)頻率有關(guān)，且多數(shù)隔離mLED驅(qū)動器基木上采川“電了
