開(kāi)關(guān)電源談?wù)勅绾翁暨xLED驅動(dòng)電源
LED本身的負載特性大大影響了用開(kāi)關(guān)電源驅動(dòng)它的可靠性。LED的負載特性,即伏安特性,屬二極管特性。在一定區間內,LED兩端電壓的升高,使其電流的增長(cháng)呈指數式,爆炸型的增長(cháng)。故很多用開(kāi)關(guān)電源驅動(dòng)的LED燈具,表現出很多不穩定特性。原因就是,開(kāi)關(guān)電源的輸出,并不是很干凈的平滑直流電壓(電流)能量,而是一種非常復雜的能量信號,其大致可以看成是平穩的。
而LED對電壓變化非常敏感,LED在穩定的電流下工作時(shí),其兩端電壓一般是3.0-3.6V之間(大小功率LED略有差異),當加在其兩端的電壓稍微波動(dòng)后,其兩端電流就會(huì )劇烈變動(dòng),此時(shí)電源的輸出功率也即猛烈變化。若電網(wǎng)電壓中有較突然的變大,此時(shí)很小輸出電壓變化,則會(huì )制造出很大輸出電流的變大,此時(shí)功率劇增,意外由此發(fā)生。
實(shí)踐證明,在電路中,加入各種電壓抑制型元件,如TVR,TVS,效果并不很明顯,該損壞時(shí)還是會(huì )損壞,LED驅動(dòng)電源的可靠性始終做不到其它電源那么好,這是客觀(guān)存在的事實(shí)。盡管很多人都說(shuō)自己做的LED電源如何沒(méi)有問(wèn)題,實(shí)際不過(guò)是蒼白無(wú)力的自我安慰,因為他沒(méi)有解決根本上的問(wèn)題。
可靠性與效率,是相互制約的,高效率的電源,可靠性必然降低,提高可靠性,必須要犧牲電源效率。因為要降低輸入電壓對輸出電壓的影響,電能量就必須要經(jīng)過(guò)多層轉換。舉一個(gè)簡(jiǎn)單的例子,通常BUCK電路的可靠性并不太高,但BUCK-BOOST電路,可靠性要比BUCK好,這是經(jīng)過(guò)實(shí)踐檢驗了的。因為懂得電源原理的人都知道,BUCK電路在開(kāi)關(guān)管開(kāi)通時(shí),LED負載和電感是串在300V高壓中的,此時(shí)LED是通過(guò)300V直接供電,而B(niǎo)UCK-BOOST電路此時(shí)是單獨給電感蓄沖能量,在關(guān)斷期間,BUCK電路是電感再給負載續流,而B(niǎo)UCK-BOOST電路是關(guān)斷時(shí),電感將能量再傳導給LED負載。兩者不同在于,BUCK電路有一段時(shí)間,是直接用300V供電,而后者是先存入電感,然后再從電感中將能量傳遞出來(lái)給LED負載,故后者可靠性高,因為其經(jīng)過(guò)的轉過(guò)途徑長(cháng)。傳遞的途徑長(cháng),也就會(huì )使效率降低,一般BUCK-BOOST電路的效率比BUCK電路低2-5個(gè)百分點(diǎn)。
故現在的LED驅動(dòng)電源,一般是隔離的可靠性?xún)?yōu)于非隔離的,低壓的可靠性?xún)?yōu)于高壓的,它都是在這種規律的制約下,即提高了效率,犧牲了可靠性,提升可靠性,就要降低效率。
其實(shí)問(wèn)題都是由LED的負載特性引起的,根本的方法就是改善LED燈串的負載特性,但改善負載特性的方法依然是犧牲效率為手段。最簡(jiǎn)單的改善負載特性的方法就是在LED燈串中串入電阻,電阻串的越大,負載特性就越穩定。當然這是要降低效率的。還有一個(gè)好的辦法,就是加入線(xiàn)性恒壓器,使用三極管,做調整管,三極管就相當于一只可變的電阻器,這樣的話(huà),可靠性應該更高(本人理論上得出,實(shí)踐經(jīng)驗暫時(shí)還沒(méi)有)。故基本可以論斷,最可靠的LED驅動(dòng)方法其實(shí)還是:普通恒壓電源加線(xiàn)性恒流器,當然效率是不會(huì )太高。效率一高,可靠性就下來(lái)了。
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