利用數(shù)字電源技術(shù)設(shè)計(jì)LED燈具的解決方案
發(fā)光效率高,使用壽命長(zhǎng),亮度控制簡(jiǎn)單和環(huán)保的優(yōu)勢(shì),LED照明迅速受到廣大用戶的歡迎。作為新型的節(jié)能光源,LED燈具會(huì)逐步地取代傳統(tǒng)的白熾燈泡。LED照明的不斷普及對(duì)調(diào)光和控制技術(shù)提出了越來(lái)越高的要求。當(dāng)前用戶主要關(guān)心的是,LED燈具必須要使用安全、重量輕、壽命長(zhǎng)、不影響用戶健康,并可適用于現(xiàn)有的調(diào)光設(shè)備以及可以承受的價(jià)格。新能源 電源 可控硅
要滿足用戶的愿望,就要求驅(qū)動(dòng)電源轉(zhuǎn)換效率高、輸出電流紋波低、無(wú)光耦設(shè)計(jì),并且在接入任何調(diào)光器,無(wú)論是支持或者不支持的型號(hào),都要保證燈具的安全性能。這對(duì)LED的驅(qū)動(dòng)電源提出了極大的挑戰(zhàn)。越來(lái)越多的LED燈具廠商意識(shí)到,傳統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)方式很難同時(shí)兼顧到所有的要求,無(wú)法大量推廣LED燈。數(shù)字電源技術(shù)突破了傳統(tǒng)方案的局限性,可以對(duì)用戶的要求進(jìn)行整合和優(yōu)化,為L(zhǎng)ED驅(qū)動(dòng)和調(diào)光控制提供一個(gè)完整的解決方案。本文針對(duì)LED燈的具體設(shè)計(jì)問(wèn)題來(lái)討論數(shù)字技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和解決問(wèn)題的方法。
LED驅(qū)動(dòng)技術(shù)
高效率無(wú)光耦轉(zhuǎn)換 LED的驅(qū)動(dòng)電路把能量從交流電網(wǎng)轉(zhuǎn)換為本身發(fā)光所需的直流形式。能量在轉(zhuǎn)換的過(guò)程中會(huì)有損耗。轉(zhuǎn)換效率越高,損耗越小,對(duì)驅(qū)動(dòng)部分散熱的要求也越低。絕大多數(shù)LED燈采用灌膠和鋁散熱器來(lái)解決散熱問(wèn)題。對(duì)用戶而言,高效率的驅(qū)動(dòng)方案可以降低驅(qū)動(dòng)電路的散熱成本,減輕LED燈的重量。降低電路溫升還有利于提高LED燈的使用壽命。傳統(tǒng)的隔離驅(qū)動(dòng)方案利用光耦傳遞二次側(cè)的電流信號(hào)給一次側(cè)控制器來(lái)維持穩(wěn)定的輸出電流。二次側(cè)檢測(cè)電路增加了驅(qū)動(dòng)電路的復(fù)雜性、成本和損耗。光耦的使用還降低了可靠性。因此,主流的LED燈生產(chǎn)廠家都開(kāi)始采用無(wú)光耦的原邊反饋技術(shù)。當(dāng)前,數(shù)字原邊反饋技術(shù)已經(jīng)成熟并且得到了廣泛應(yīng)用。數(shù)字控制可以實(shí)現(xiàn)無(wú)光耦反饋的輸出電流的精確控制。利用變壓器反饋波形,數(shù)字技術(shù)還可以實(shí)現(xiàn)波谷開(kāi)通來(lái)提高轉(zhuǎn)換效率。
a 無(wú)光耦精確電流控制
圖1(a)顯示一個(gè)原邊反饋的反激變換器。一次側(cè)和二次側(cè)的電流波形顯示在圖1(b)中。平均輸出電流Iout=1/2XXXX,這里Isp是變壓器副邊繞組的峰值輸出電流;Trst是變壓器磁恢復(fù)時(shí)間;