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LED照明电源对低压驱动IC技术要求是什么

发布者: 中千光电  时间:2012-02-13

 LED照明灯具在近 期得到飞跃的发展,LED作为绿色环保 的清洁光源得到广泛的认可。LED光源具备使用寿命长、节能省电、应用简单方便、使用成本低等优势,因而在家庭照 明中未来都将得到海量的应用。据OFweek半导体照明网 的数据显示,现阶段中国LED照明产业产值超过1500亿元;广东目前LED照明规模占全 国市场的70%,去年广东省LED产业实现工业总产值853亿元。有专业人士预计,最快在2015年,LED照明在中国照 明市场的占有率将达到20%,带动产业规模将达5000亿元,届时我国将进入全球LED照明市场的前三强。
  LED灯具使用的LED光源有小功率(IF=15-20mA)和大功率(IF>200mA))二种,小功率LED多用来做LED日光灯、装饰灯、格栅灯;大功率LED用来做家庭照明灯、射灯、水底灯、洗墙灯、路灯、隧道灯、汽车工作灯等。其中大功率LED光源是低电压、大电流驱动的器件,其发光的强度由流过LED的电流大小决定,电流过强会引起LED光的衰减,电流过弱会影响LED的发光强度。
  而且一般情况 下照明用LED光源的VF电压都很低,一般VF=2.75-3.8V,IF在15-1400mA;因此LED驱动IC的输出电压是VF X N或VF X 1,IF恒流在15-1400mA.
  综上所述,LED的驱动需要提 供恒流电源,以保证大功率LED使用的安全性,同时达到理想 的发光强度。在LED照明领域,要体现出节能 和长寿命的特点,选择好LED驱动IC至关重要,没有好的驱动IC的匹配,LED照明的优势也 就无法体现。
  现在由于LED绿色照明市场的需要,促使LED照明电源驱动 芯片向创新设计发展,LED灯具的海量需 求市场给所有集成电路设计公司再次大展拳脚的机会。
  大家都知道LED灯具照明电源 是离不开驱动芯片的,因此需要多种功能的LED光源驱动IC.LED灯具选用36V以下的交流电 源可以考虑非隔离供电,如选用220V和100V的交流电源应 考虑隔离供电。至于直接使用AC100-220V的驱动芯片,因应用体积苛求,在技术上还有 更高的要求、更大的难度,目前各国都在 努力开发中。
  LED照明灯具电源 对低压驱动芯片的相关要求,具体如下:
  1.驱动芯片的标 称输入电压范围应当满足DC8-40V,以覆盖应用面的需要,耐压如能大于45V更好;AC 12V或24V输入时简单的 桥式整流器输出电压会随电网电压波动,特别是电压偏 高时输出直流电压也会偏高,驱动IC如不能适应宽 电压范围,往往在电网电 压升高时会被击穿,LED光源也因此被烧毁。
  2.驱动芯片的标 称输出电流要求大于1.2-1.5A,作为照明用的LED光源,1W功率的LED光源其标称工 作电流为350mA,3W功率的LED光源其标称工 作电流为700mA,功率大的需要 更大的电流,因此LED照明灯具选用的驱动IC必需有足够的 电流输出,设计产品时必 需使驱动IC工作在满负输出的70-90%的最佳工作区域。使用满负输出 电流的驱动IC在灯具狭小空 间散热不畅,容易疲劳和早期失效。
  3.驱动芯片的输 出电流必需长久恒定,LED光源才能稳定发光,亮度不会闪烁;同一批驱动芯 片在同等条件下使用,其输出电流大 小要尽可能一致,也就是离散性要小,这样在大批量 自动化生产线上生产才能有效和有序;对于输出电流 有一定离散性的驱动芯片必选在出厂或投入生产线前分档,调整PCB板上电流设定电阻(Rs)的阻值大小,使之生产的LED灯具恒流驱动 板对同类LED光源的发光亮度一致,保持最终产品 的一致性。
  4.驱动芯片的封 装应有利于驱动芯片管芯的快速散热,如将管芯(Die)直接绑定在铜板上,并有一Pin直接延伸到封装外,便于直接焊接在PCB板的铜箔上迅速导热。如在一个类似4X4mm的硅片管芯上,要长时间通过300-1000mA的电流,必然有功耗,必然会发热,芯片本身的物 理散热结构也是至关重要的。
  5.驱动芯片本身的抗EMI、噪音、耐高压的能力 也关系到整个LED灯具产品能否 顺利通过CE、UL等认证,因此驱动芯片 本身在设计伊始就要选用优秀的拓朴结构和高压的生产工艺。
  6.驱动芯片自身 功耗要求小于0.5W,开关工作频率 要求大于120Hz,以免工频干扰 而产生可见闪烁。


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