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LED恒流源电源的知识

LED恒流源电源的知识
现在很多人对LED驱动电源的认识不太清楚。本人是研究所从事LED和LED驱动研究的,下面简单的讨论一下有关这些方面的知识,说的不好的,说的不对的,请大家指正
欢迎讨论。
1、LED。LED恒流源电源的知识
LED的基本概念。LED = Light Emitting Diode,发光二极管,是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件,它可以直接把电转化为光;LED属于PN结,自然就有它自己的伏安特性。
在这里我们可以看到,当电压超过死区电压后,电流跟电压并不是呈线性的,而是呈指数变化,当电压上升一点点的时候,电流可以上升非常多。如果我们不限定LED的电流,而直接把LED接上一个电压后,也许LED能工作在而定电流区,但是随着温度的上升,LED本身的压降,这个压降我们称之为VF,就会下降,那么,随着VF的下降,而输入电压不变,因此,相当于加到LED的电压就升高了,哪怕升高一点点,LED的电流就会飞升,最终会烧毁LED。因此,为了让LED能正常工作,因此一般都会在电源那里限定LED的电流,让输出的电流,不会高于LED的额定电流。
2、恒流源。
恒流源跟恒压源不同,常规的恒压源就是一个稳压电源,它不管外接负载如何变化,它只是提供一个恒定的电压输出。这种电源肯定是不能用来给LED供电的。而恒流源,则是能提供恒定电流输出的一种电源,它有两个额定工作点,一个是恒流电流,一个是开路电压,因此,它的工作有两个区域一个是恒流区,一个是恒压区。
a、恒流区:
当负载接上电源,通电,负载上的电压由0开始上升,随着电压的上升,电流也在上升。假如电压还没有升高到最高开路电压,而此时电流已经达到设定的恒流电流时,恒流源会控制住电压,使得电流恒定在设定的值,如果因为外界条件,让LED的VF发生变化,假如电流降低了,那么恒流源会自动调高输出电压,让电流回复;反之,电流升高了,恒流源就会自动调低电压,让电流回复,周而复始。这个调节是反馈环控制的,一般控制在每秒调节20次到30次,也就是反馈频率在20Hz到30Hz之间(大功率两级的反馈频率在100Hz到400Hz),保持电流的稳定。
b、恒压区。
有人会问,假如负载的电阻比较大,怎么办?那么此时,假如电压上升到最高的开路电压,而电流还没有达到恒流值,那么,电源是不会再升高电压了,而是恒定在开路输出电压,此时,进入了恒压区。
由以上两点,我们可以归纳出,要让LED跟恒流源配合,就必须注意,LED的工作电压要低于恒流源的恒压区电压,就可以了。当然,还要注意电流设定的匹配。一般的恒流电源都会预留调节旋钮,让用户能有±20%的调节空间。
3、电源的一些术语。
有不少的人对电源的一些术语很模糊,比如功率因数,电源效率等等。下面我来讨论一下这些术语。
a、功率因数PF。
由于大多数的电源的输入电压是交流电,在交流电路中,电压与电流之间的相位差(Φ)的余弦叫做功率因数,用符号cosΦ表示,在数值上,功率因数是有功功率和视在功率的比值,即cosΦ=P/S,功率因数的大小与电路的负荷性质有关, 如白炽灯泡、电阻炉等电阻负荷的功率因数为1,一般具有电感性负载的电路功率因数都小于1。功率因数是电力系统的一个重要的技术数据。功率因数是衡量电气设备效率高低的一个系数。功率因数低,说明电路用于交变磁场转换的无功功率大, 从而降低了设备的利用率,增加了线路供电损失。所以,供电部门对用电单位的功率因数有一定的标准要求。
通常开关电源都会在内部设置一个功率因数校正电路,简称APFC主动功率因数校正控制。它会让电源呈现出阻性特点,尽量提高功率因数,现在的电源一般的功率因数都能达到0.95以上,也就是尽量减轻电网的损耗。
b、电源效率。
电源效率指的是电源提供给负载的能量,与本身从电网吸收的能量的比值,叫电源的效率。
例如,电源跟LED在一起,实际工作时,总功率为100W,而在LED端测量的实际功率为88W,因此,效率为88/100=0.88,电源自身消耗掉了12W。有不少的人把电源效率跟功率因数混在一起,这是不对的。
以上是关于一些基本的东西的讨论,如果有不对的,欢迎大家指出
也欢迎大家在这里共同讨论,共同提高。

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