Čip LED na obrazovce LED je charakteristická -citlivá polovodičová součástka a má negativní teplotní charakteristiky. Proto je potřeba ji během procesu aplikace stabilizovat a chránit. Právě kvůli tomu se rodí koncept řízení. Požadavky LED zobrazovacích zařízení na hnací sílu jsou téměř tvrdé. Na rozdíl od běžných žárovek lze LED přímo připojit k síti 220V AC. LED je napájena nízkým napětím 2 až 3 volty. Je nutné navrhnout komplikovaný převodní obvod. LED světla pro různé účely musí být vybavena různými napájecími adaptéry. Na mezinárodním trhu mají zahraniční zákazníci velmi vysoké požadavky na přeměnu účinnosti, efektivní výkon, přesnost konstantního proudu, životnost napájecího zdroje a elektromagnetickou kompatibilitu napájecího zdroje LED pohonu. Návrh dobrého napájecího zdroje musí tyto faktory zohlednit, protože napájecí zdroj je zobrazen v celé LED. Role obrazovky je stejně důležitá jako lidské srdce.
Plně barevný LED displej
Velmi důležité je napájení LED displeje. Každý LED displej obsahuje mnoho vyhrazených napájecích zdrojů. Model a výkon napájecího zdroje přímo ovlivňují efekt a výkon LED displeje. Jednoduchá znalost značky napájecích zdrojů LED displejů Na trhu je mnoho, mnoho a cena se velmi liší. Pokud výkon napájení LED displeje nedokáže udržet krok, způsobí to mnoho nepředvídatelných následků, jako jsou: abnormální displej, blikání, vážný zkrat a požár, tyto nehody nejsou. Není to nic nového, všechno jsou to skutečné příklady. Mnoho zákazníků při nákupu rádo porovnává ceny a poté ceny stále snižuje. Aby mohli přijímat objednávky, mohou někteří výrobci přijímat objednávky pouze za vyvolávací cenu a dělat povyk kolem různých doplňků. Včetně napájecího zdroje.
Napájení LED displeje a pohon konstantního proudu jsou neoddělitelné. Při použití LED jako obrazovky nebo jiného osvětlovacího zařízení nebo podsvícení musí být napájeno konstantním proudem. Hlavní důvody jsou následující:
1. Zabraňte tomu, aby hnací proud překračoval maximální jmenovitou hodnotu a neovlivňoval jeho spolehlivost.
2. Získejte očekávané požadavky na jas a zajistěte konzistenci jasu a chromatičnosti každé LED.
Charakteristiky pohonu s konstantním proudem
V souladu s pravidly napájení elektrické sítě a charakteristickými požadavky na napájení pohonu LED je třeba při výběru a návrhu napájení pohonu LED vzít v úvahu následující body:
1. Vysoká spolehlivost: Je to zejména jako napájecí zdroj LED pouličního osvětlení. Je instalován ve vysoké nadmořské výšce, což je nepohodlné a nákladné na údržbu.
2. Vysoká účinnost: LED je energeticky-úsporný produkt a účinnost napájení disku by měla být vysoká. Je to důležité zejména pro konstrukci, kde je ve svítidle instalován napájecí zdroj. Protože světelná účinnost LED klesá s rostoucí teplotou LED, je rozptyl tepla LED velmi důležitý. Účinnost napájecího zdroje je vysoká, jeho spotřeba energie je malá, teplo generované v lampě je malé a nárůst teploty lampy je snížen. Je výhodné oddálit rozpad světla LED.
3. Vysoký účiník: Účiník je požadavek rozvodné sítě na zátěž. Obecně neexistují žádné povinné indikátory pro elektrické spotřebiče pod 70 wattů. Účiník jednoho elektrického spotřebiče s nízkým výkonem je sice nižší, má malý vliv na elektrickou síť, ale pokud se v noci všichni rozsvítí, pokud je zátěž stejného druhu příliš koncentrovaná, způsobí vážné znečištění elektrická síť. U napájecích zdrojů LED s výkonem 30 až 40 wattů se říká, že v blízké budoucnosti mohou existovat určité požadavky na indexy účiníků.
4. Tímto způsobem je kombinace flexibilní a porucha jedné LED neovlivní práci ostatních LED, ale náklady budou o něco vyšší. Druhým je napájení stejnosměrným konstantním proudem, přičemž LED běží sériově nebo paralelně. Jeho výhodou je, že náklady jsou o něco nižší, ale flexibilita je špatná a musí vyřešit problém určité poruchy LED, aniž by to ovlivnilo provoz dalšího příslušenství LED displeje. Tyto dvě formy koexistují po určitou dobu. Vícekanálový režim výstupního napájení s konstantním proudem bude lepší z hlediska ceny a výkonu. Možná to bude v budoucnu mainstreamový směr.
5. Přepěťová ochrana: Schopnost LED odolávat přepětí je relativně špatná, zejména schopnost odolávat zpětnému napětí. Je také důležité posílit ochranu v této oblasti. Některá LED světla jsou instalována venku, například LED pouliční osvětlení. Kvůli iniciaci zatížení sítě a indukci úderů blesku budou ze systému sítě pronikat různé přepětí a některé přepětí způsobí poškození LED. Napájecí zdroj LED pohonu proto musí mít schopnost potlačit vniknutí přepětí a chránit LED před poškozením.
6. Ochranná funkce: Kromě konvenční ochranné funkce napájecího zdroje je nejlepší přidat negativní zpětnou vazbu teploty LED k výstupu konstantního proudu, aby se zabránilo příliš vysoké teplotě LED.
7. Pokud jde o ochranu: vnější typ instalace lampy, struktura napájecího zdroje by měla být vodotěsná a odolná proti vlhkosti-a plášť by měl být odolný vůči slunečnímu záření.
8. Životnost napájecího zdroje by měla odpovídat životnosti LED.
9. Splňovat požadavky bezpečnostních předpisů a elektromagnetickou kompatibilitu.
Rozsah aplikací a použití LED jsou stále širší a výkon LED napájecího zdroje a ovladače bude stále více vyhovovat požadavkům LED, takže výkon LED displeje se bude postupně zlepšovat a stabilizovat, což je pokrok průmyslu.
Princip pohonu konstantním proudem
Křivka vztahu mezi poklesem napětí v propustném směru (VF) a proudem v propustném směru (IF). Z křivky můžeme vidět, že když propustné napětí překročí určitou prahovou hodnotu (asi 2V), tedy po tzv. zapínacím-napětí-, lze přibližně uvažovat, že IF a VF je proporcionální. V tabulce jsou uvedeny elektrické charakteristiky současných hlavních supersvítivých LED. Z tabulky je vidět, že nejvyšší IF současných ultra-jasných LED může dosáhnout 1A a VF je obvykle 2 až 4V.
Vzhledem k tomu, že světelné charakteristiky LED jsou obvykle popsány jako funkce proudu spíše než funkce napětí, křivka vztahu mezi světelným tokem (φV) a IF, použití zdroje konstantního proudu k řízení může jas lépe ovládat. Kromě toho má úbytek napětí LED v propustném směru poměrně velký rozsah (až 1V nebo více). Z křivky VF-IF na obrázku výše je vidět, že malá změna VF způsobí velkou změnu IF, která způsobí větší jas. Velká změna. Proto použití zdroje konstantního napětí nemůže zaručit konzistenci jasu LED a ovlivňuje spolehlivost, životnost a útlum světla LED. Ultra-jasné LED diody jsou proto obvykle poháněny zdrojem konstantního proudu.
Křivka vztahu mezi teplotou LED a světelným tokem (φV). Níže uvedený obrázek ukazuje, že světelný tok je nepřímo úměrný teplotě. Světelný tok při 85 stupních je poloviční než při 25 stupních a světelný tok při 40 stupních je 1,8krát vyšší než při 25 stupních. Změna teploty má také určitý vliv na vlnovou délku LED. Proto je dobrý odvod tepla zárukou, že si LED udrží konstantní jas.
Řídicí obvod konstantního proudu
Kvůli omezení úrovně výkonu LED je obvykle nutné napájet více LED současně, aby byly splněny požadavky na jas. Proto je pro rozsvícení LED zapotřebí speciální budicí obvod.
1. Snížení odporu-kapacity-: Použijte impedanci kondenzátoru pod střídavým proudem k omezení vstupního proudu, abyste získali stejnosměrnou úroveň pro napájení LED. Tento režim pohonu má jednoduchou strukturu a nízkou cenu, ale vstup je ne-izolované řešení, které představuje potenciální bezpečnostní rizika. Kromě toho je účinnost konverze velmi nízká a nelze dosáhnout konstantního řízení proudu.
2. Izolační zpětný obvod: Pomocí zpětného izolačního obvodu je na sekundární straně generována stejnosměrná úroveň prostřednictvím transformátoru a poté je zvlnění této úrovně přiváděno zpět na primární stranu přes optočlen, čímž se samo-budí a stabilní. Tento typ obvodu splňuje požadavky bezpečnostních předpisů a přesnost výstupního konstantního proudu je lepší a účinnost konverze je vyšší. Vzhledem k potřebě optočlenu a sekundárního obvodu-konstantního proudu je však systém komplikovaný, objemný a nákladný.
3. Plán primární strany: Plán primární strany je zcela řídit výstupní výkon a proud na primární straně střídavého proudu, nejpřesnější může dosáhnout 5procentní přesnosti konstantního proudu a sekundární strana potřebuje pouze jednoduchý výstupní obvod. Primární strana spoléhá hlavně na zpětnou vazbu pomocné strany pro řízení výstupního napětí, spoléhá na odpor omezující proud pro řízení proudu na primární straně a současně násobí poměr závitů pro řízení přesnosti výstupního proudu. Původní-vedlejší řešení zdědilo výhody izolovaného zpětného okruhu, zatímco struktura je jednoduchá a může dosáhnout malých rozměrů a nízkých nákladů.
Problém přesnosti konstantního proudu na primární straně: Výrobní přesnost transformace je obtížně kontrolovatelná, což vede k velkému kolísání výstupního proudu, když řešení na primární straně používá transformátor nízké{0}}kvality. Proto je řešení na primární straně vylepšeno přidáním obvodu řízení konstantního proudu na sekundární straně, který je složitější než běžné řešení na primární straně, ale ve srovnání s řešením flyback lze optočlen stále vynechat a systém má nejvyšší náklady. výkon.
Režim jízdy s konstantním proudem
Použití lineárního regulátoru pro převod napětí bude čelit problémům se spotřebou energie. Tato metoda je vhodnější pro použití v konverzních obvodech, které se potřebují vyhnout šumu (jako je audio v automobilu) a nemohou používat režim přepínače. Charakteristickým rysem metody přepínání je, že účinnost konverze je velmi vysoká, ale má také problém se šumem, takže volba metody konverze závisí na aplikaci.
Obecně se účinnost způsobu řízení nabíjecího čerpadla mění se změnou vstupního napětí. V aplikacích se širokým rozsahem změn napětí je jeho účinnost relativně nízká; a v aplikacích s relativně malým rozsahem změn napětí, pouze když se vstupní a výstupní napětí liší. Když je vztah celočíselný násobek, lze jeho účinnost maximalizovat, ale v praktických aplikacích napájených bateriemi je obtížné toho dosáhnout- . Naproti tomu účinnost konverze induktorů není ovlivněna napěťovým rušením a aplikační omezení jsou menší než u nábojových čerpadel.
Konstantní aktuální designové nápady
Stav LED v LED displejích jako podsvícení v přenosných produktech je neotřesitelný. Dokonce i v podsvícení velkých-displejů LCD začaly LED zpochybňovat hlavní proud CCFL (zářivky se studenou katodou); a v oblasti osvětlení Jako nejkritičtější součást polovodičového osvětlení je LED vyhledávána na trhu pro svou úsporu energie, ochranu životního prostředí, dlouhou životnost,-bezúdržbovost a mnoho dalších vlastností. Hnací obvod je důležitou součástí produktů LED (light emitting diode). Ať už v oblasti osvětlení, podsvícení nebo zobrazovacího panelu, volba architektury technologie pohonu by měla odpovídat konkrétní aplikaci.
Principem vyzařování světla -LED je přidání propustného napětí na oba jeho konce, takže menšinové nosiče a většinové nosiče v polovodičovém polovodičovém prvku se rekombinují a uvolňují přebytečnou energii, která způsobí emisi fotonů. Hlavní funkcí budícího obvodu LED je převést střídavé napětí na zdroj konstantního proudu a zároveň dokončit přizpůsobení napětí a proudu LED podle požadavků LED zařízení. Kromě splnění bezpečnostních požadavků by měl mít řídicí obvod LED dvě další základní funkce:
Jedním z nich je co nejvíce udržovat konstantní proudovou charakteristiku, zvláště když napájecí napětí kolísá o ±15 procent, výstupní proud by měl být udržován v rozmezí ±10 procent.
1. Zabraňte tomu, aby hnací proud překračoval maximální jmenovitou hodnotu a neovlivňoval jeho spolehlivost.
2. Získejte očekávané požadavky na jas a zajistěte konzistenci jasu a chromatičnosti každé LED.
Druhým je, že obvod pohonu by měl udržovat svou vlastní spotřebu energie na nízké úrovni, aby mohla být účinnost systému LED udržována na vysoké úrovni.
Technologie PWM (Pulse Width Modulation) je tradiční metodou stmívání. K opakovanému přepínání LED driveru používá jednoduché digitální impulsy. Systém potřebuje pouze poskytovat široké a úzké digitální impulsy pro snadnou změnu výstupního proudu. Tím se nastavuje jas LED. Výhoda této technologie spočívá v její schopnosti poskytovat vysoce-kvalitní bílé světlo, jednoduché aplikaci a vysoké účinnosti, ale fatální nevýhodou je, že je náchylná k elektromagnetickému rušení a někdy dokonce k šumu, který může slyšet člověk ucho.
Boost je důležitým úkolem řídícího obvodu LED a indukční boost a boost pumpy jsou dva různé topologické režimy. "Protože LED je poháněna proudem a induktor má nejvyšší účinnost při přeměně proudu, největší výhodou metody zesílení induktoru je její vysoká účinnost, která může přesáhnout 90 procent, pokud je správně navržena; ale její nevýhoda je také zřejmá." , tedy elektromagnetické rušení. Velmi silné, systémové požadavky na komunikační produkty, jako jsou mobilní telefony, jsou velmi vysoké. S příchodem nábojových čerpadel bude účinnost metod posilování pomocí nábojových čerpadel nižší než účinnost indukčního posilování.
Ať už jde o osvětlovací aplikace nebo aplikace podsvícení, zlepšení účinnosti převodu hnacího obvodu je problémem, kterému musí návrháři produktů čelit. Zlepšení účinnosti konverze nejen přispívá k prodloužení pohotovostní doby přenosných produktů, ale je také důležitým prostředkem k vyřešení problému rozptylu tepla LED. V oblasti osvětlení je díky použití vysoce{0}}diod LED zvláště důležité zlepšit účinnost konverze.
Plně barevný LED displej
LED diody musí mít při práci konstantní proud a napětí-stabilizující součástky, ale takové součástky by měly mít vlastnosti vysokonapěťového dělení, ale nízkou spotřebu energie, jinak bude LED s vyšší účinností způsobena pracovním výkonem hnací obvod. Příliš velká spotřeba výrazně sníží účinnost celého systému, což je v rozporu s účelem úspory energie a vysoké účinnosti. Proto by se pokud možno neměly jako hlavní obvod omezující proud ovladače LED používat rezistory nebo sériové obvody regulátoru napětí a měly by se používat vysoce účinné obvody, jako jsou kondenzátory, induktory nebo aktivní spínací obvody. pro zajištění vysoké účinnosti LED systému. Použití sériově integrovaného obvodu konstantního výstupního výkonu může udržet konstantní světelný výkon LED v širokém rozsahu zdrojů energie, ale účinnost obecných obvodů IC se proto sníží. Použití aktivního spínacího obvodu může zajistit dosažení konstantního výstupního výkonu, když se napájecí napětí výrazně mění při vysoké účinnosti konverze.
Ale díky svým jedinečným výhodám dokáže efektivně pracovat pod bezpečným a speciálním napětím (podvodní lampy v bazénech, brouzdaliště, hornické lampy). Navíc má své jedinečné výhody v přímém využití zelené elektřiny (solární energie, větrná energie atd.) a nouzového osvětlení. Zejména z hlediska stmívání mohou LED nejen dosáhnout 0-100procentního stmívání, ale také zajistit vysokou světelnou účinnost během celého procesu stmívání, aniž by byla ohrožena životnost LED, což je u plynových výbojek obtížné.
LED zobrazuje požadavky na pohon konstantního proudu
Kromě splnění bezpečnostních požadavků by měl mít řídicí obvod LED dvě další základní funkce:
Prvním je co možná největší zachování konstantní proudové charakteristiky, zvláště když se napájecí napětí změní o ±15 procent, výstupní proud by měl být stále udržován v rozsahu ±10 procent. Hlavní důvody jsou: 1. Vyhněte se hnacímu proudu nad maximální jmenovitou hodnotu. Ovlivnit jeho spolehlivost. 2. Získejte očekávané požadavky na jas a zajistěte konzistenci jasu a chromatičnosti každé LED.
Druhým je, že obvod pohonu by měl udržovat svou vlastní spotřebu energie na nízké úrovni, aby mohla být účinnost systému LED udržována na vysoké úrovni.
Plně barevný LED displej
DC ovládání
LED je zařízení poháněné proudem a jeho jas je úměrný dopřednému proudu. Existují dva způsoby, jak ovládat dopředný proud.
První metodou je použití křivky LEDV{{0}}I k určení napětí, které je třeba přivést na LED, aby se vytvořil očekávaný dopředný proud. Jeho způsob realizace obecně využívá napěťový zdroj a předřadný odpor. Jak je popsáno níže, tato metoda má několik nedostatků. Jakákoli změna v propustném napětí LED bude mít za následek změnu proudu LED. Pokud je jmenovité propustné napětí 3,6 V, proud LED na obrázku 1 je 20 mA. Pokud napětí dosáhne 4,0 V, což je specifická změna napětí způsobená teplotou nebo výrobními změnami, propustný proud se sníží na 14 mA. Změna v propustném napětí o 11 procent bude mít za následek větší změnu proudu v propustném směru, až o 30 procent. Navíc, v závislosti na dostupném vstupním napětí, pokles napětí a spotřeba energie předřadného odporu bude plýtvat energií a zkrátit životnost baterie.
Druhý způsob a preferovaný způsob nastavení proudu LED je použití zdroje konstantního proudu pro napájení LED.
vysoká účinnost
Životnost baterie je v přenosných aplikacích kritická. Pokud je ovladač LED praktický, musí být vysoce účinný. Měření účinnosti ovladače LED se liší od měření účinnosti typického napájecího zdroje. Definicí typického měření účinnosti napájecího zdroje je výstupní výkon dělený vstupním výkonem. U ovladačů LED není výstupní výkon relevantním parametrem. Důležitá je hodnota příkonu potřebného k vytvoření očekávaného jasu LED. To lze zjistit jednoduše vydělením výkonu LED příkonem. Upozornění: Je-li účinnost definována tímto způsobem, ztrátový výkon v rezistoru se snímáním proudu způsobí ztrátu výkonu v napájecím zdroji. Prostřednictvím vzorce znázorněného na obrázku 3 můžeme vidět, že menší proudové snímací napětí vytvoří LED ovladač s vyšší účinností. Obrázek 4 ukazuje srovnání mezi 0.25V referenčním napájecím zdrojem a 1V referenčním napájecím zdrojem.
