文章分析了大功率LED 的原理和工作特性,LED 的特性也决定了驱动电源的性能要求,LED 照明适合恒流源驱动。然后具体分析了LED 驱动的几种匹配方式,包括全部串联、全部并联、混联、交叉阵列和分布式恒流架构。最后指出,对于大功率LED 照明来说,分布式恒流是未来驱动电源的发展方向。
3 分布式恒流架构
由于目前大功率LED 照明用的LED 数量较多,通常都有几十个甚至上百个,选择合适的驱动匹配方式显得尤为重要。上述各种驱动方式各有优缺点,但是,对于大功率LED 驱动电源来说,先恒压再恒流,是未来LED 照明的主流设计方式,此方式被命名为分布式恒流,其主要架构如图10 所示。
该方式先通过一个开关稳压电源,输出稳定的直流电压,然后在直流输出端接上LED 模块,LED 模块上已经有了恒流装置。这样将恒流技术分布到光源内部,和LED 构成一个相对独立的模块,这样设计随意性强,电源规格简单,可以根据不同光通量要求而选择不同数量的LED 模块。这种LED 模块的划分,使得大功率LED 照明特别适用于路灯、隧道灯、公共场所照明、广告灯箱等领域。分布式恒流设计LED 产品有着非常高的产品稳定性。
分布式恒流技术,其稳压电源部分可以继续采用传统的开关电源进行恒压的供电模式,因开关电源技术积累给LED 驱动电源设计创造了品质条件。分布式恒流技术还需要在恒流节点上串接低压差线性恒流驱动器,低压差的驱动器关系到驱动效率。LED 恒流模块设置灵活,不会因为支路电流变化而影响其它支路工作。分布式恒流可以根据应用情况而灵活布置并联支路和LED 模块,从而保持各支路和整体线路的电流稳定。驱动线路稳定性直接影响产品整体稳定性,分布式恒流在稳定性方面有着独有的优势。
4 结论
大功率LED 照明正处在快速发展阶段,由于价格成本高,目前还主要应用在路灯、隧道灯等领域,距离大规模的商用和民用还有很长的路要走。大功率LED 照明大规模的产业化及应用,离不开驱动电源技术的发展,选择合适的驱动匹配方式,不仅可以保证LED 正常的照明效果,还能保证LED 的使用寿命,使LED 照明的优势真正得到体现。先恒压,再线性恒流,是未来大功率LED 照明的驱动方式。在分布式LED 驱动设计中,色温可调、灰度控制都变得方便。分布式恒流技术充分预留智能化接口,这是LED照明智能化发展的关键。在节能技术要求越来越高的今天,大功率LED 照明将成为照明技术发展的主流已成为共识,LED 照明时代也正在来临。
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作者简介:梁健锋(1985-),男,广东云浮人,华南理工大学理学院硕士研究生,主要研究方向为光电技术、LED 驱动电路,E- mail:liajf@foxmail.com。
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