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2013年10月21日

半导体飞速生长的今天,时候没有萧条正在电磁辐射方面的研讨取生长,有一种器件辐射的电磁波恰好被人类眼睛所能视察,正在光需求的范畴皆有长足的生长,精彩的显示让我们没有来由谢绝,那就是新半导体固体器件——LED(Light Emitting Diode发光二极管)。被称之为新一次照明反动的LED固体光源开辟运用已成为本世纪重点生长的目的之一。特别是由科技部、国度生长和革新委员会取信息产业部等有关部门配合构造实行的“国度半导体照明工程”的正式启动,标记着中国下亮度LED产业已进入减速发展阶段,标记着中国LED家当碰到了难过的生长时机。
  
  LED是一种固体光源,当它两头加上正向电压,半导体中的少数载流子和多半载流子发作复合,放出的过剩能量将引发光子发射。接纳差别的质料,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讨机构对LED的研讨旭日东升,使其光效得以大大进步,Lumiled公司现在已研发并消费出光效到达90Lm/W的红色LED,已到达白炽灯的程度。
  
  跟着对LED研讨的进一步深切,其光效将进一步获得进步,而其本钱将进一步下落,正在不久的未来LED庖代白炽灯以至荧光灯而生长成21世纪的一种重要的照明光源将成为一种趋向。取荧光灯的电子镇流器差别,LED驱动电路的主要功能是将交换电压转换为恒流电源,并同时完成取LED的电压和电流的婚配。
  
  LED伏安特性的数字模子可用下式示意。VF=Vturn-on+RsIF+(ΔVF/ΔT)(T-25℃)(1)个中,Vturn-on是LED的启动电压Rs示意伏安曲线的斜率T环境温度ΔVF/ΔT是LED正向电压的温度系数,关于多半LED而言典范值为-2V/℃。
  
  从LED的伏安曲线及数字模子看,LED正在正领导通后其正向电压的微小更改将引发LED电流的很大转变,而且,环境温度,LED老化工夫等身分也将改动影响LED的电气机能。而LED的光输出间接取LED电流相干,以是LED驱动电路正在输入电压和环境温度等身分发作更改的状况下最好能掌握LED电流的巨细。不然,LED的光输出将随输入电压和温度等身分转变而转变,而且,若LED电流失控,LED临时事情正在大电流下将影响LED的可靠性和寿命,并有可能生效。
  
  1、LED驱动电源的运用近况
  
  尺度电灯正在阅历一场反动。出于珍爱能源和应对环球天气变暖的思索,美国一些州和别的一些国度最先制止运用低能效的白炽灯胆。种种新技术正纷纭被用于交换白炽灯胆,个中紧凑型真空荧光灯(CFL)是重要替换计划。只管这类CFL灯的功耗仅为白炽灯的20%,但却含有有毒物资汞。相比之下,LED灯能够供应更高效和更环保的解决方案。
  
  LED最后的贸易运用泛起正在上世纪七十年代,但果其光输出极低,运用局限也仅限于指示灯和计算器显示屏等范畴。现在,可以或许发生白光的下功率LED正在效力方面络续得以提拔,价钱也正在逐年下落,因而它已成为支流照明运用值得思索的挑选之一。估计跟着LED手艺的生长,到2012年其发光效力将到达150流明/瓦,1000流明的本钱将缺乏5美圆(材料泉源:OIDA),届时LED无望成为室内照明的重要泉源。

2008年的北京奥运会经由过程浩瀚详细的产物形状和新技术的运用为绿色奥运、科技奥运、人文奥运等理念做了完善解释。LED显现产物,正在2008年北京奥运会的普遍运用,更是毫光闪灼,为2008北京奥运会增加了辉煌异彩。
  
  近几届奥运会中,LED显现幕都是奥运竞赛场馆不可或缺的重要设备。2008年北京奥运会新建和改建的体育场馆数目浩瀚,范围空前,奥运场馆均接纳了大量LED显现幕作为竞赛实况播放和计分显现的装备,显现幕产物以齐彩色、下解析度、数位化等为主。可以说,2008年北京奥运会所接纳的LED显现产物从数目到手艺水准和运用方面皆到达了一个新的里程碑,那个中浩瀚海内LED显现产物制造企业经受了主要的脚色。
  
  经由过程环球LED手艺指导厂商对质料、工艺和封装手艺的勤奋革新,下亮度LED的发光效力和机能得到了隐着提拔,除传统的背光和显现面板市场中,下亮度LED最先走向室表里一般照明、汽车表里照明、探照灯、交通灯等全新运用。这些皆预示着LED驱动电源将有一个辽阔的运用远景。
  
  2、LED驱动电源面对的题目
  
  正在LED大放异彩的同时,LED驱动电源器则是LED产业链的生长的保障,LED电源的品格间接制约了LED产物的可靠性,因而,正在LED产业链逐渐完美的昔日,LED驱动电源的成熟也至关重要。便LED电源企业而言,2009年100W阁下大功率电源市场的增幅将会有很大的提拔。源于100W阁下的LED光源取传统照明光源比拟有着更凸起的性价比,和很快构成家当范围的LED路灯和景观照明市场。因为LED是特性敏感的半导体器件,又具有背温度特性,因此正在运用历程中需求对其停止稳固事情状况和珍爱,从而发生了驱动的观点。LED器件对驱动电源的要求近乎于刻薄,LED不像一般的白炽灯胆,能够间接衔接220V的交换市电。LED是2~3伏的低电压驱动,必需要设想庞大的变更电路,差别用处的LED灯,要装备差别的电源适配器。国际市场上外洋客户对LED驱动电源的效力转换、有用功率、恒流精度、电源寿命、电磁兼容的要求皆异常下,设想一款好的电源必需要综合思索这些因数,由于电源正在全部灯具中的感化便比如像人的心脏一样主要。
  
  2009年,固然金融危机对世界经济的影响很大,然则西欧等国际市场对大功率LED电源的需求量照样很大,响应的高端LED产物的出口量受金融危机影响较小。2008年中国LED运用产物产值已凌驾450亿元RMB,LED树模运用路灯、LED全彩显示屏显现器件、太阳能LED、景观照明、消费类电子背光、旌旗灯号、指导等运用仍旧是重要应用领域。
  
  然则正在市场一片繁华的配景下,LED产品质量良莠不齐,对驱动电源的要求杂乱,市场上LED产物热火朝天的生长态势下,便LED驱动电源企业而言,现在面对几个应战。起首是驱动电路整体寿命,尤其是要害器件如电容正在高温下的寿命间接影响到电源的寿命。其次是LED驱动器应应战更高的转换效力,尤其是正在驱动大功率LED时更是云云,由于所有已作为光输出的功率皆作为热量耗散,电源转换效力的过低,影响了LED节能结果的施展。第三,以大调光比高效力天对LED调光,同时可以或许包管正在下和低亮度时色彩特性恒定。同时要降低成本,现在正在功率较小(1~5W)的运用场所,恒流驱动电源本钱所占的比重曾经靠近1/3,曾经靠近了光源的本钱,一定程度上影响了市场推行。

3、LED驱动电源的瞻望
  
  从目前市场相识来看,LED日光灯管式构造运用会较好生长。从家居照明来看,适宜的照明强度照样需求10W以上节能灯具产物。荧光灯大多正在7~15W功率,节能型日光灯正在20~40W功率。若是用LED集中设想10W以上的功率,散热会令我们很头痛,也是影响本钱的主要因数,明显像灯胆结构式的产物很不合适LED运用。像射灯如许产物不大能够范围量产民用。日光灯管式构造相符LED散热要求,也相符现有灯具接口体式格局。
  
  厂商从本钱考量,大多设想功率正在20W之内的LED灯管,从络续增进的LED亮度来讲20W相符将来LED照明光源生长要求,待LM值到达150LM/W时,才是LED照明大叫节能光辉时期!将来的体式格局是,先恒压,再线性恒流整合体式格局。电压包管在一定范围内顺应负载需求,按LED有差别的Vf值3~3.6V之间,那按LED现实数目乘于3V计算出最低值,再按3.6V电压乘于数目计算出最大能够电压值,终究肯定电源局部需求调解的电压局限。再线性恒流源后端恒流,能够多路恒流源并联运用,也能够单路多个恒流源增添电流运用。前端电压源局部采样检测恒流源压差,调解适宜负载需求电压,从而到达高效、天真的驱动线路需求。
  
  恒流源需求高压差线性恒流器件,线性恒流源有着很好的电流偏差,也会有很好的灰度显示。正在小电流时能够有1~3V的压差,正在大电流方面必需要200~300mV高压差,才会有较高的效力,那样线性恒流源需求别的供电。总之,跟着手艺的不断完善,我们的日常生活回果LED而变得多姿多彩。

泉源:东莞市冠擎电子有限公司

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