颜工讲LED路灯驱动电路技术

11 LED路灯驱动电路技术 颜重光 高工 北京大学上海微电子研究院兼职研究员 2010-08 2010《道路照明、隧道照明节能技术》培训班 22 LED绿色照明灯具 33 高亮度LED驱动主要市场 44 LED灯具驱动工作原理 55 LED光源工作原理 • LED光源工作的主要参数是VF/IF，其它相关的是颜色/波 长/亮度/发光角度/效率/功耗。 • VF正向电压是为LED发光建立一个正常的工作状态。 • IF正向电流是促使LED发光，发光亮度与流过的电流成正 比例。 • LED VF标称电压：3.4V± 0.2V （WLED）。 • LED IF工作电流按应用需要选用，各挡不能混用。 LED Lamp用各档LED电流： 66 照明用LED光源功率 LED灯具常用WLED二极管: 1）小功率W LED： IF=15-25mA 如IF=20mA 草帽灯、SMT。 2）大功率W LED： IF=200-1000mA 如高亮功率W LED， 1W/ IF=350mA， 3W/ IF=700mA ； 3）功率LED管芯按特殊要求绑 定的W LED； 大功率照明用LED其封 装从成品来看是单颗芯片 的，其实是用 N 颗 LED管 芯封装在一个单位里的。 它们的排列组合是串并 联，它们是N个串联，再N 个并联，然后由二点联接 电源。 77 LED路灯驱动基本 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 AC220V AC220V AC220V 硅光电板 AC/DC模块 恒流源 LED光源 LED光源 LED光源 LED光源 恒流源开关电源 开关恒流源 铅蓄电池 升压恒流 DC24-36V DC12V DC24-36V Alec 88 LED路灯驱动方案(1) AC/DC 模块 LED串并阵列 99 LED路灯驱动方案(2) LED串并阵列 1010 LED路灯驱动方案(3) LED单串阵列 11 LED路灯驱动方案(4) PWM恒流源 AC220V LED光源 PWM 恒流源 PWM 恒流源 PWM 恒流源 1W 12-22串330mA Non-isolated LED单串阵列 12 LED路灯驱动方案(5) AC220V LED光源 开关恒流源 开关恒流源将成为LED路灯生产厂家首选 LED单串阵列Isolated 13 AC输入6路LED分别恒流控制方案 AC/DC + DC/DC恒流源 14 DC输入6路LED分别恒流控制方案 AC/DC + DC/DC恒流源 15 单串升压恒流方案 Boost AC/DC + DC/DC恒流源 16 单串降压恒流方案 Buck AC/DC + DC/DC恒流源 1717 应用方案简洁的BP1361 Buck ACorDC + DC/DC恒流源 18 BP1361在LED路灯方案中的恒流应用 1W X6 / 350mA / 20.4VDC (1W X6 ) X3 / 1050mA Vin=24VDC 每组=18W 2组=36W 3组=54W 4组=72W PT4115/ BP1361 Rs L AC/DC + DC/DC恒流源 LED串并阵列 19 简单实用低成本LED灯具方案 3- 7个1W LED串联： Σ VF=3.4 X N IF=280-350mA Vin -Σ VF=1.5V 2-3串并联： Σ IF=2 X 350mA=700mA Σ IF=3 X 260mA=780mA 系统设计可采用LED光源的串并联组合 适用于：路灯、水底灯、 洗墙灯、泛光灯、 隧道灯。。。 开关电源 + DC/DC恒流源 AC220V—DC24V 20 BP2808路灯驱动恒流源方案 Vin = 85V ~265VAC 50/60Hz Iout = 350mA/ 700mA/ 1000mA /1400mA ± 5% @ 220VAC Maximum output power = 40W with 1W HB-LED CCT=5600K PCB size:52X74mm Non-isolated 21 NS路灯驱动方案 TVS 长电缆产生大 漏电感，导致 产生100V尖峰 电压，输入端 串接小电阻、 并接TVS，同 时在BOOT端 串接阻尼电阻 可予以消除。 AC220V-48V Buck LED单串阵列 22 NS路灯恒流源方案 Fly-Back AC/DC Converter 23 LM3464路灯应用电路 4条独立的稳流器通道，控制器搭配N沟道MOSFET 及检测电阻，可为每串LED提供大小一致的驱动电流。 LM3464是高电压的电流控制器 Fly-Back AC/DC Converter 24 ONSemi 路灯方案 25 PI 150W的LED路灯电源方案 26 TI 150W路灯电源设计方案 基于UCC28060/1的交错 并联反激变换器功率电路 27 LED路灯驱动方案演化 Alec 28 开关恒流源方案 选用单路、多路输出的恒压、恒流一体式隔离防水的开关恒流源方案 是目前LED路灯组合设计的最佳方案之一。 ¾40-60%余量设计； ¾输入电压90 ～ 305Vac ¾效率0.8--0.92 ¾功率因素0.9--0.99； ¾多级驱动隔离方案； ¾5万小时耐久性测试； ¾8000KV浪涌测试； ¾内外部防雷系统； ¾防水IP67--68； 开关恒流源 29 LED路灯组合设计新思路 Alec 30 LED光源板与反光罩 LED光源板 反光罩 31 简朴实用的LED路灯结构 开关恒流源 外壳--散热器 32 开关恒流源将成为LED路灯生产厂家首选 ¾产品种类决定LED路灯厂家的生产量不可 能很大，因此要做精驱动电源事实上是很 困难的； ¾CE、UL等的认证费用不菲，只有大批量生 产的厂家才有此实力和必要； ¾选购带认证的开关恒流源来配套是LED路 灯、投光灯、洗墙灯等大型灯具生产厂家 最经济实惠、最理智的选择。 33 串联LED开路保护 电子分流器 NUD4700 3434 太阳能LED路灯方案 35 太阳能LED路灯工作原理 36 太阳能光伏阵列 3737 影响LED灯具寿命的关键 ¾LED光源的光衰：与LED管芯的质量和生 产工艺、LED光源工作电流、散热有关； ¾LED光源的散热：热量聚积，促使早衰； ¾LED驱动电源电路：铝电解电容器的使用 寿命在5000小时以下，铝电解电容器的寿 命还与使用环境温度有很大关系，环境温 度升高电解质的损耗加快，环境温度每升 高10 oC，电解电容器寿命就会减少一半。 38 高温电解电容器寿命 105度的高温电解电容器的寿命为10000 小时。按电解电容器的寿命估算，“使用环 境温度每降低10度，寿命增加一倍。”因 此，它在95度环境下理论工作寿命可达 20000小时；在85度环境下理论工作寿命可 达40000小时；如按每天工作12小时计算， 理论上可用十年。目前各生产厂商的品质差 异还是很大的，选用要谨慎。 3939 参考资料 ¾ 低压差线性稳压器的选用技术 颜重光 http://www.eetchina.com/ART_8800298692_628868_TA_6be9e90a.HTM ¾ 手机背光驱动技术的新演变技术 颜重光 http://www.eetchina.com/ARTICLES/2007NOV/PDF/EECOL_2007NOV20_OPT_TA_20.pdf?SOURCES=DOWNLOAD ¾ 手机相机的低压闪光灯驱动电路设计及器件选择指南 颜重光 http://www.cellphone.eetchina.com/ART_8800350556_2000007_TA_1ec71383.HTM ¾ LCD显示屏的器件选择和驱动电路设计 颜重光 http://www.ed-china.com/ART_8800011795_400003_500002_TS_9041a624.HTM ¾ 便携产品电源芯片的应用技术 颜重光 http://www.eetchina.com/ART_8800403765_628868.HTM ¾ TFT-LCD背光设计策略 颜重光 http://www.eepw.com.cn/article/7633.htm ¾ 背光及照明用LED驱动IC技术市场 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 颜重光 EDN电源技术2008-3（EDNCHINA） ¾ 《基于PT4107的LED日光灯设计技术》 颜重光 《电子设计应用》2009-9 ¾ 发展迅速的AC直接驱动LED光源技术 颜重光 《电子产品世界》2009-2 ¾ 《实用LED台灯方案设计思考》 颜重光 《照明》2009-10 4040