led技術應用的電源要求
led技術的最新突破使得人們能夠生產(chǎn)出可以輸出寬譜光的led,而不再僅僅是傳統(tǒng)的紅光和綠光的衍生物。因此用在產(chǎn)品中(照明和其他方面)的led的絕對數(shù)量正呈指數(shù)型增加。
圖2 電流受控的led供電解決方案 v·i芯片prm整流器和vtm電壓變換器用來提供穩(wěn)定的電壓。為了使用prm和vtm給led供電,需要修改prm的工作方式以提供穩(wěn)定的電流。這是通過采用電流放大器和補償器來實現(xiàn)的。 與常規(guī)方法相比,使用prm和vtm來提供恒定電流具有幾項優(yōu)勢。在系統(tǒng)中采用vtm可實現(xiàn)負載點的電流倍增。根據(jù)下面的公式,vtm的輸出電流正比于它的輸入電流,比值是固定的匝數(shù)比k,iout = iin/k。 因此,在電流受控的應用中,可以通過檢測和控制vtm的輸入電流來控制它的輸出電流。檢測較低的電流需要較小的傳感器,后者會消耗較少的功率并改善整體效率。同樣,高效率和高功率密度使得整個led系統(tǒng)體積小、溫度低,并將每瓦耗能所輸出的流明數(shù)達到最高。 一項重要的附加優(yōu)勢是,流過led的電流(iout)不是輸入電壓的函數(shù)。因此,在我們的汽車頭燈的例子中,只要流過led的電流保持恒定,不管電池電壓是多少,led的亮度都將保持恒定。這是因為prm是一個可以隨著v而改變的可變負電阻,從而提供了一種保持電流恒定的方法。 更為重要的是,prm的電阻是有效電阻,而不是真實電阻,這意味著功率損耗非常小,而且不是有效電阻值的函數(shù)。因此,大部分功率都消耗在led上,使得這個解決方案同它所使用的led一樣有效且高效。 這個解決方案的一些缺點包括其復雜度明顯比圖1所示的解決方案要高,因此它的正確實施需要更多的關注和控制。復雜度的增加也帶來了成本的提高,因此這個解決方案更加適用于大功率led,在大功率led中節(jié)省的功率(以及l(fā)ed運行中的電能成本)能夠更容易地彌補掉增加的成本和復雜度。 最后,對于led不同的電源要求,有從簡單到復雜的不同的解決方案可供使用。圖1所示的電阻型限流器簡單、成本低,但對大功率led而言它效率低,不適用。 圖2所示的可調節(jié)的電流源可以使效率和尺寸達到最佳,但它們需要更高的成本,并增加了復雜度。可調節(jié)的電流源提供了附加優(yōu)勢,如不受輸入電壓波動影響,對總體系統(tǒng)目標而言這些附加優(yōu)勢可能重要,也可能不重要。led電源的設計人員應該注意到可用于給led供電的不同方案以及整個系統(tǒng)的目標。 |
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