半导体大功率LED照明系统解决方案

光电显示 时间:2012-09-20来源:网络

标签LED 照明 光源 驱动器

由于拥有更高的效率与更长的使用寿命,led的使用日益普及。因此,供电电源需要具有更高效率,至少要有与LED相同的使用寿命。美国国家半导体公司提出了一款解决方案,能够确保效率达到90%并拥有超长的使用寿命。

就THD(总谐波失真)而言,欧洲标准EN61000-3-2对功率损耗超过25W的照明装置有严格限制。此外,这些照明装置需要满足功率因数要求。为此,需要包含有源PFC(功率因数校正),以确保输入电流与输入电压吻合。

下文将讨论LED驱动器满足这些要求的工作原理,并对AC/DC降压转换器如何高效地驱动30只同串的高亮度LED进行说明。

此外,本文还将给出另外一种实现方法的结构示意图,即采用隔离式AC/DC电源及一款具有动态余量控制的LM3464。通过避免电磁干扰,该方案具有极高效率。

简介

LED正越来越广泛应用于照明改造、工业照明、商业照明、街道照明以及其它众多领域,其效率以及使用寿命已经得以证实,为提供更高可靠性,它需要一个良好的电源以满足其需求。我们的第一个方案是由两级构成:一个前端PFC与一个LM3445 LED驱动器。

图一给出了结构框图,该方案无需电流隔离并提高了工作效率。总系统效率更多地取决于AC/DC隔离变压器。反激式PFC虽然经济,但效率很难超过85%。在第一个方案中,在散热装置和LED之间使用绝缘胶层或陶瓷层进行隔离,由于变压器无须隔离,其效率变得更高。

LED

图1:结构图

该电源的主要目的是将整流AC输入转换为DC稳压电流,以下是一个优化示例,示意在350mA电流下如何驱动功率达到35W的30个高亮度白光LED。该电源为LED提供了保护,限定了瞬态输入电压,并在热插拔时避免了电流浪涌。总的电源一致性(电源母线谐波(EN),电源母线干扰,国际安全标准等)全部符合欧洲标准(EN)。

下面是一个使用镇流器对35W的T8管进行替换的示例,见图2。在LED串开路、短路或过载的情况下,可以保护镇流器以免发生故障。它确保了任何元件都不会在故障下过热或烧毁,以确保设计的稳定性。

LED

图2:使用镇流器时35W的T8灯管进行替换

镇流器与T8的主要特点如下:

适用于欧洲输入电压范围,但可以进一步扩展到从85VAC?265VAC的更宽范围。

PF为0.98

输出电流为350mA

输出电压为100V±20%(取决于LED VF)

母线谐波符合EN61000 - 3 - 2 C类标准要求

电磁干扰(导电性)符合EN55022 标准要求

电磁干扰(辐射)符合现行EN55022 标准要求

效率为87%

符合现行安全标准要求

被动冷却方式

温度范围-20 ° C?+65 °C

使用聚合物电容器延长寿命

使用共享电流的3串90 LED LCW_G5GP-GX-6S的欧司朗T8管。

第一级PFC

大多数基本的AC/DC电源在输入线路中都会产生谐波失真且功率因数较差,因此很难满足欧洲标准EN - 61000 - 3 – 2的要求。该解决方案使用PFC电路,使输入电流波形与输入电压波形同样为正弦波波形。

对于镇流器产品,则符合欧洲EN - 61000 - 3 - 2C类标准。该标准适用于所有的照明产品,包括有源输入功率大于25W的调光设备。

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关键词: LED 半导体 大功率 照明系统

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