LED驅(qū)動(dòng)器的主要類別及散熱控制方案
一、LED 驅(qū)動(dòng)器的主要類別
(一)直流驅(qū)動(dòng)器
根據(jù)其不同的作用和用途,又可以分為三種。
(1)直流降壓型驅(qū)動(dòng)器。其基本原理是用開關(guān)器件配合電抗性器件對(duì)外界電源降壓限流以后再驅(qū)動(dòng)發(fā)光管工作。串聯(lián)降壓型驅(qū)動(dòng)器結(jié)構(gòu)簡單,變換效率比較高。這種驅(qū)動(dòng)器的主要缺點(diǎn)是一旦主開關(guān)器件損壞,大電流會(huì)直接通過發(fā)光管使發(fā)光管燒毀。顯而易見,這種方案當(dāng)供電電壓低于負(fù)載管壓降時(shí)不能使用。
(2)直流升壓型驅(qū)動(dòng)器。它的基本原理是用開關(guān)器件配合電抗性器件儲(chǔ)能升壓限流的方式工作的。升壓驅(qū)動(dòng)器的變換效率也比較高。其較為顯著的優(yōu)點(diǎn)是自身出現(xiàn)故障時(shí)不會(huì)損壞發(fā)光管。升壓型驅(qū)動(dòng)器只能用在負(fù)載管壓降始終高于電源電壓的情況。在負(fù)載管壓降低于電源電壓的情況下,驅(qū)動(dòng)器會(huì)失控,大電流直接經(jīng)過發(fā)光管使發(fā)光管燒毀。輸入直流低電壓時(shí)所用的發(fā)光管數(shù)量少可以選用降壓驅(qū)動(dòng)器也可以選用升壓驅(qū)動(dòng)器,盡量串聯(lián)不并聯(lián)或者少并聯(lián)發(fā)光管。如果發(fā)光管數(shù)量多應(yīng)該選用升壓驅(qū)動(dòng)器,也是盡量串聯(lián)不并聯(lián)或少并聯(lián)發(fā)光管。
(3)變換器型驅(qū)動(dòng)器。它是用開關(guān)器件配合高頻變壓器實(shí)現(xiàn)能量從初級(jí)到次級(jí)的傳輸,同時(shí)做電壓/電壓變換驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管工作。這種驅(qū)動(dòng)器輸出端的電壓不受輸入電壓的制約,可以按照所需要串聯(lián)的發(fā)光管數(shù)任意設(shè)計(jì),應(yīng)用靈活,適合用在供電電壓在負(fù)載管壓降附近波動(dòng)的情況,也適合供電電壓和負(fù)載管壓降差別很大的情況。其缺點(diǎn)是電路復(fù)雜,變換效率比以上兩種類型的驅(qū)動(dòng)器略低。如果輸入直流高電壓驅(qū)動(dòng)小功率管可以用串聯(lián)降壓驅(qū)動(dòng)器,驅(qū)動(dòng)大功率管從安全角度考慮應(yīng)該選用變換器結(jié)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)器。
(二)交流驅(qū)動(dòng)器
交流驅(qū)動(dòng)器根據(jù)不同的應(yīng)用也分為降壓型、升壓型、變換器型三種電路類型。交流驅(qū)動(dòng)器和直流驅(qū)動(dòng)器的區(qū)別除了需要對(duì)輸入的交流電做整流濾波之外,從安全角度考慮還存在一個(gè)隔離和不隔離的問題。
二、LED 照明設(shè)計(jì)的散熱考慮
二十五瓦以下的LED 照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)一般是用于臺(tái)燈、客廳射燈、家用餐燈、小夜燈等方面,即使這樣,大多數(shù)小于二十五瓦的低功率LED 照明應(yīng)用也會(huì)要求一定程度的小型化。這常常導(dǎo)致更高的功率密度,盡管它的功耗不是很大。這種情況下,所需足夠的散熱管理措施必須通過改進(jìn)機(jī)械結(jié)構(gòu)來提供。
此外,高電氣效率也有助于降低功耗。而另一種防止LED 長時(shí)間工作過熱問題的思路是采用調(diào)光解決方案。事實(shí)上,在這個(gè)功率范圍內(nèi),LED 照明燈將會(huì)取代鹵素?zé)艉途o湊型熒光燈。此外,為了擺脫散熱問題,必須去掉對(duì)溫度變化敏感的無源組件。
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