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定电压LED电源搭配定电流(DC to DC)转换器驱动LED可能出现的问题

  • 发布日期:2020-06-28 作者:中国标识网 浏览次数39
  随着绿能省电概念的普及,led照明也越来越受民众接受,但设计者对于如何挑选合适的led驱动器仍然是一知半解;希望藉由本文让设计者能更了解使用定电压led电源搭配定电流(DC to DC)转换器来驱动led要注意的事项。
 
  在进入主题之前,先介绍一下目前常见的led灯具电路驱动设计有以下三种搭配模式:
 
  1) 直接驱动 : COB led模块接定电流led驱动器,灯具的亮度及电流由LED驱动器控制。为目前市场主力,大多是高效能高功率灯具应用
 
  2) 灯条内建简易限流电路:12V或24V led灯条搭配定电压电源使用,灯条上电流由电压与LED之间的电阻或简易晶体管限流电路决定,大多用于间接照明与小功率直接照明应用。
  3) 外加或内置电压:电流转换器使用定电压电源,中间利用定电流输出的电压-电流转换器,输出定电流到LED 模块上,电流主要由中间的电压-电流转换器(DC to DC)控制。类似分配式电源应用,一个较大功率的驱动器提供能量,后级电压- 电流转换器限制LED电流。
 
  第三种方式- LED驱动器搭配主动式电压-电流转换器较有可能发生匹配问题。以下即探讨定电压电源搭配电压-电流转换器(DC to DC)来驱动LED模块时需要注意的事项。
 
电压-电流转换器:
 
  一般常用在LED限流的直流转换器架构有三种,升压式(boost)、降压式(buck)或是 升降压式(buck-boost)。无论何种转换器,其输入电压允许值都具宽范围特性,当输入电压在一定区间内,转换器都会将输入功率转换成特定的输出值。当输出负载为稳定状态时,输出入的功率都会在一定值,固定功率的概念为高输入电压低输入电流,低输入电压高输入电流。
 
  使用电压-电流转换器(DC to DC)可能出现之问题:
 
  市售直流输入的长条形灯管或小型聚光灯成品,通常内部会含有类似明纬LDD系列或LDH系列电压-电流转换器,此类灯具产品外部通常只会标示一个标准输入电压(例如输入:24VDC),但实际工作的电压范围远比规格标示上的宽。
 
  以LDD-350H的规格来解释说明,LDD-350H的输出电流为350mA,输出与输入电压范围分别是: 输入9~56VDC,输出2~52VDC。实际输出电压由LED负载决定,而输入电压只要是比输出电压高3V都是可操作范围。意思是当LED顺向偏压是9V,则LDD-350H输入在12~56VDC范围都会正常工作。
 
  由于实务上因为24V电压电源较为普遍,很可能在该灯具目录上会建议搭配24V电源来使用,在信息不完整情况下,有可能会造成系统组装者误判,并发生电源搭配性问题,此类问题与输入开机时的瞬时有关,可能的现象是开机失败或开机时灯具闪烁,以下针对问题做更详细说明。
 
定电压电源供应器可供应的电流不足
 
  主因为电流转换器启动电压低于前端电源供应器的额定电压,当在低压启动工作下,电流转换器需求电流高于电源可输出电流值。以图三为例,输出端灯条每条上的LED电压电流是9V/1A,30条并联时总输出就是270W。如果灯具或转换器输入电压标示为 24V 输入,一般人可能会选 24V、大于300W的LED驱动器,比如说HLG-320H-24。
 
  HLG-320H-24规格书显示其最大输出瓦数是320.16W,最大输出电流是13.34A。如果单依规格来看,用于驱动此灯具似乎没有太大问题,但实际状况是当电流转换器后端接的是9V的LED时,降压式转换器会在12V输入时就会启动,因为驱动器从开机到输出升到正常电压需要一定时间,若转换器的输入点低又无软启动机制(输出功率由低至高渐增),有可能在HLG-320输出从0V升到24V的过程中,转换器即开始全输出工作,此时因需求电流高于HLG-320H-24所能供给,因此PSU输出会被拉低并中断,灯具则可能闪烁、亮度偏低或完全无法开机。电流转换器在24V与12V时的输入电流如下时,需高一倍的输入电流以维持预期的输出规格。-工作电压 24V 时 电流转换器输入电流-工作电压12V时 电流转换器输入电流。
 
关键词: LED LED转换器驱动

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