淺談led燈具未來驅(qū)動方法

《淺談led燈具未來驅(qū)動方法》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、淺談LED燈具未來驅(qū)動方法　　【摘要】闡述LED燈具目前的驅(qū)動方法和發(fā)展現(xiàn)狀，解析LED行業(yè)新的驅(qū)動技術(shù)、綜合比較每種驅(qū)動技術(shù)對于LED燈具發(fā)展的影響，分析LED燈具未來的驅(qū)動方法【關(guān)鍵詞】LED；電源；驅(qū)動技術(shù)1引言LED光源作為綠色、節(jié)能、省電、長壽命的第四代照明燈具而異軍突起、廣受關(guān)注、如火如荼地迅速發(fā)展，2012年更是LED大規(guī)模進(jìn)入室內(nèi)和家庭照明的第一年，也是民用LED開始的第一年。作為民用產(chǎn)品對產(chǎn)品的性能、價格、可靠性提出了更為嚴(yán)格的要求。一方面要求LED的發(fā)光效率不斷提高、價格逐年不斷降低，以

2、10瓦燈具為例，2008年光源價格為60—80元，驅(qū)動價格為18元，到2012年光源價格降到10—20元，而驅(qū)動電源價格仍大于13元，電源價格已與光源相當(dāng)，可以肯定，2013年以后，燈具中光源成本將低于驅(qū)動價格。另一方面，對于LED的恒流驅(qū)動電源也提出了很多要求，在一般人的心目里，LED本身的壽命已經(jīng)是非常高了，但是實(shí)際的壽命卻是非常低，往往是由于電源壽命低而引起。而電源的壽命往往取決于電解電容的壽命。6綜合以上兩方面的分析LED燈具驅(qū)動電源的成本和驅(qū)動電源的可靠性已經(jīng)成為制約LED燈具推廣普及的最大瓶頸，

3、因此開發(fā)低成本、高可靠性、長壽命的新型驅(qū)動方法已成為LED燈具發(fā)展的重點(diǎn)。2未來LED驅(qū)動應(yīng)該具備的特點(diǎn)根據(jù)目前LED燈具發(fā)展及推廣過程中碰到的問題，總結(jié)出未來LED燈具驅(qū)動必須具備一下特點(diǎn)：2.1長壽命，LED光源的壽命公認(rèn)可達(dá)到10萬小時，作為跟LED配套使用的驅(qū)動電源也應(yīng)該具有相匹配的壽命，才能保證LED的整燈壽命達(dá)到10萬小時，因此要求驅(qū)動電源必須采用固態(tài)半導(dǎo)體器件，不能使用電解電容等壽命短的器件。2.2低成本，LED燈具的成本主要由光源和驅(qū)動成本決定，LED光源的成本逐年降低，并且以后還有很大的下

4、降空間，但是目前采用傳統(tǒng)開關(guān)電源方案的LED驅(qū)動電源的成本受器件成本的限制，未來已經(jīng)沒有下降的空間，因此必須開發(fā)新的驅(qū)動技術(shù)，降低驅(qū)動電源采用的器件數(shù)量和整個驅(qū)動的成本。2.3小體積，在室內(nèi)照明燈具中，LED球泡燈、射燈、日光燈、筒燈等大多燈具其內(nèi)部安裝驅(qū)動的空間體積非常有限，因此要求LED驅(qū)動電源體積要非常小。2.46耐高溫，由于LED光源在發(fā)光過程中，能量的70%---80%轉(zhuǎn)換為熱能，一般LED燈具的驅(qū)動都內(nèi)置在燈具內(nèi)部，而燈具的外殼溫度大多都為50℃以上，其內(nèi)部溫度大多都超過60℃，因此LED驅(qū)動電

5、源長期工作在環(huán)境溫度為60℃以上的高溫環(huán)境中，所以LED驅(qū)動電源必須具備耐高溫的特性。保證LED驅(qū)動在高溫環(huán)境下的可靠性。2.5高效率，LED燈具作為節(jié)能產(chǎn)品，驅(qū)動的效率決定了整個燈具的能量轉(zhuǎn)換效率，因此LED驅(qū)動必須具有很高的轉(zhuǎn)換效率保證LED燈具的節(jié)能特性。2.6高功率因數(shù)，隨著LED燈具的大量普及，大量功率因數(shù)過較低的燈具使用導(dǎo)致電網(wǎng)的無功功率變大，對輸電線路的損耗增大，因此未來LED燈具國家標(biāo)準(zhǔn)出臺肯定會限制低功率因數(shù)的燈具的推廣銷售，因此未來燈具的驅(qū)動電源必須選擇功率因數(shù)較高的方案。2.7生產(chǎn)方便

6、適合自動化生產(chǎn)，光電一體化模組設(shè)計使得燈具的安裝非常方便，并且也適合大批量自動化生產(chǎn)，因此將LED驅(qū)動電路和光源設(shè)計成一體化方案將是未來LED發(fā)展的一個方向。3IC驅(qū)動技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀根據(jù)以上LED驅(qū)動必須具備的技術(shù)特點(diǎn)，分析幾種省掉傳統(tǒng)開關(guān)電源采用IC直接驅(qū)動LED的新技術(shù)產(chǎn)品特點(diǎn)；3.16韓國漢城半導(dǎo)體公司即今天的首爾半導(dǎo)體早在2005年已發(fā)明可以用交流直接驅(qū)動使其發(fā)光的ACLED驅(qū)動技術(shù)，它將LED驅(qū)動電路做成集成IC，并且跟LED光源設(shè)計在一塊電路板上，直接接入交流220V就可以正常工作，并且驅(qū)動電路

7、和光源采用混合連接方式，可以使得整燈功率因數(shù)達(dá)到0.95以上，驅(qū)動效率為90%，驅(qū)動電路只有兩個IC，無需外接任何器件，也沒有電解電容，大大降低了驅(qū)動電路的成本，并且驅(qū)動電路和光源都為半導(dǎo)體器件壽命相匹配，可達(dá)到10萬小時。光電一體化模組式的設(shè)計，使得整燈生產(chǎn)成本降低，并且適合大批量自動化生產(chǎn)。圖1為首爾半導(dǎo)體光模組的驅(qū)動電路圖和產(chǎn)品圖片，圖2為首爾半導(dǎo)體光模組輸入電壓和電流的波形圖3.2美國硅谷的ExClara公司提出了一種方案可以接近地解決這個問題。因?yàn)椴捎煤懔鞫O管以后，電流只能是平的，所以也就只能用

8、階梯波來接近正弦波。這個看起來很簡單的事，真要實(shí)現(xiàn)可是一件很復(fù)雜的事。為了得到這樣的電流波形，就必須依次接通具有不同恒流值的LED串。其EXC100芯片具體框圖如圖四所示。3.3美國的Supertex公司也開發(fā)了一個可接通4串LED的CL8801。采用4串以后PF可以達(dá)到0.98，諧波失真也可以小于20%。它的框圖如圖五所示。3.4為了降低成本，最簡單的辦法就是把內(nèi)部的高壓MOS開關(guān)管拿到外面，用分立元件實(shí)現(xiàn)。晶