LED驱动培训教材.ppt

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1、LED 驱动器教材LED DRIVER 深圳市海骏电子科技有限公司 演讲人:翟水成,HYTRONIK LED 驱动的发展与定位,HYTRONIK LED驱动器在市场定位上具有独特的高端定位，领先的科技技术和可靠的质量保证，给（海骏）HYTRONIK LED驱动器迅速走向世界市场创造了有利的良好条件，我们将携起手来共同将国际销售市场做的更大更好。产品定位与质量方针：定位行业高端 保持技术领先 全员积极参与 持续改善品质 增强客户满意,LED-照明产品概述与发展一.基本优点概述1、发光效率高2、低功耗、节能省电 3、寿命长，安全可靠4、光色纯、光束集中 5、高亮度、高辉度 6、小型化，无污染、响应

2、快 HE1018-1二、照明光电源发展史第一代电光源：白炽灯（卤钨灯）第二代电光源：荧光灯（日光灯、节能灯）第三代电光源：高强度气体放电灯（HID）第四代电光源：半导体发光二极管（LED）,一.HYTRONIK LED驱动基本原理,A.安全距离包括爬电距离(沿面距离)、电气间隙(空间距离)、绝缘 穿透距离。电气间隙：两相邻导体或一个导体与相邻电机壳表面的沿空气测量的最短距离。根据测量电压及绝缘等级即可决定距离一次侧线路之电气间隙尺寸要求。爬电距离：两相邻导体或一个导体与相邻电机壳表面的沿绝缘表面测量的最短距离。沿绝缘材料的外表面测量。.,二.HYTRONIK LED驱动安全要求,B.交流50/

3、60HZ正弦电压下的最小爬电距离（根据IEC61347-1灯控制装置的一般要求和安全要求）a).不同极性的带电部件间。b).带电部件与永久性固定在灯的控制装置上的易被触及的金属部件间(后者包括固定外壳或将灯的控制装置固定在支撑架上用的螺钉或装置)。c)带电部件与支撑平面或可能松动的金属外壳之间（在灯控制装置的结构不能确保其在最不利状态时保持上述b）款所示之值的情况下。,HYTRONIK LED驱动安全要求,C.安全距离的位置及要求绝缘穿透距离:1对工作电压不超过50V（71V交流峰值或直流值）无厚度要 求。2附加绝缘最小厚度应为0.4mm.3.当加强绝缘不承受在正常温度下可能会导致该绝缘材料变

4、形或性能降低的任何机 械应力时的，则该加强绝缘的最小厚度应为0.4mm。如果所提供的绝缘是用在设备保护外壳内，而且在操作人员维护时不会受到磕碰或擦伤，并且属于如下任一种情况，则上述要求不适用于不论其厚度如何的薄层绝缘材料;,HYTRONIK LED驱动安全要求,D.耐电强度 根据IEC61347-1耐电强度的实验电压应满足下表要求：1.试验期间不得产生飞弧或击穿现现象。2.当输出电流低于100mA时，过电流继电器不应跳闸。3.所施加的试验电压的均方根值应在3%的范围内测量。,HYTRONIK LED驱动安全要求,E.热要求（根据IEC60950：2000）.,HYTRONIK LED驱动安全要

5、求,LED 驱动器符合：A.B.C.D.E.,HYTRONIK LED驱动电磁兼容要求,F.加贴CE标志的商品表示其符合安全、卫生、环保和消费者保护等一系列欧洲指令所要表达的要求 G.EMC:是CE认证项目的一种.电磁兼容性EMC（Electro Magnetic Compatibility），是指设备或系统在其电磁环境中符合要求运行并不对其环境中的任何设备产生无法忍受的电磁干扰的能力。因此，EMC包括两个方面的要求：一方面是指设备在正常运行过程中对所在环境产生的电磁干扰不能超过一定的限值；另一方面是指器具对所在环境中存在的电磁干扰具有一定程度的抗扰度，即电磁敏感性。认证标准:EN55015

6、文件.,HYTRONIK LED驱动电磁兼容要求,H.SEMKO（瑞典电器标准协会）,北欧四国认证分别是指NEMKO（挪威电器标准协会）、SEMKO（瑞典电器标准协会）、DEMKO（丹麦电器标准协会）和FIMKO（芬兰电器标准协会）认证。该四国的认证机构之间定了协议，互相认可彼此的测试结果。换言之，只要制造商的产品获得北欧四国中任何一个国家的认证证书，制造商不需要再提供认证产品进行检测，就可以轻易地取得其他三国的证书.SEMKO标志说明该产品与欧洲标准一致。,HYTRONIK LED驱动电磁兼容要求,光通量：发光体每秒种所发出的光亮之总和，单位-流明 LM。光强：一般来讲，光线都是向不同方向发

7、射的，并且强度各异，可见光在某一特定方向内所发射的强度称为光强，单位-坎德拉（cd）照度：照度是光通量与被照面的比值，单位-勒克斯（Lux）。1 Lux的照度为1 LM的光通量均匀分布在面积为一平方米的区域.光衰：LED光衰是指LED经过一段时间的点亮后,其光强会比原 来 的光强要低,而低了的部分就是LED的光衰。频闪：电光源光通量随交流电压周期变化而变化称为频闪，研究表明，频闪是引起近视和偏头痛的主要原因。,HYTRONIK LED照明产品的亮度定义LED驱动和射灯产品的亮度工作情况,发光效率：代表光源将所消耗的电能转换成光的效率，单位-流明 每瓦（LM/W）显色指数：是光源显色性的定量描述

8、，表示符号为Ra。光源对物体颜色呈现的程度称为显色性，也就是颜色逼真的程度，显色性高的光源对物体再显较好，我们所看到的颜色也较接近自然原色；显色性低的光源对颜色的再现性差，我们看到的颜色偏差也较大。国际照明委员会CIE 把太阳的显色指数定为Ra=100，各类光源的显色指数各不相同。显色性是照明设计上非常重要的参数，直接影响被照物品灯光下颜色真实的效果。,HYTRONIK LED照明产品的亮度定义,HYTRONIK LED照明产品的亮度定义,冷白、正白、暖白的區別（如射灯）暖白在3000K色溫值左右，正白在6000K左右，冷白在 6500K以上（如下圖）,HYTRONIK LED照明产品的亮度定

9、义,HYTRONIK LED灯具主要結構组成,LED驱动电源,燈板,散熱鋁外殼,LED驱动电源的分类与特点,一般的LED只能采用直流电驱动，不能在LED两端施加交变电流或电压。同时，为了获得高质量的照明效果，使LED输出稳定、长寿命的光通量，LED的输入电流需恒定。但现有供电系统通常采用220V的交流电。由于LED不能直接用交流供电,因此,要使LED能正常、稳定的工作,则必须在前面加一个AC-DC的转换电源,目前广泛应用于LED灯管的转换电源分为：,1.非隔离式恒流电源：非隔离是指在负载端和输入端有直接连接，因此触摸负载就有触电的危险，因为非隔离的电源会把交流电源的高压引入到负载端，从而引起触

10、电的危险。通常LED和铝散热器之间的绝缘也就靠铝基板的印制板的薄膜绝缘。虽然这个绝缘层可以耐2000V高压，但有时螺丝孔的毛刺会产生所谓的爬电现象，因此，在安全上存在巨大隐患。2.隔离式恒流电源：隔离式是指在输入端和输出端有隔离变压器隔离，这种变压器可能是工频也可能是高频的。但都能把输入和输出隔离起来。可以避免触电的危险。由于隔离式开关电源在电气安全上占有绝对的优势，因此，在LED照明领域得到广泛的应用，但是由于隔离式开关电源比非隔离电源多加了一个变压器，而且变压器的体积也比较大，因此，LED灯管内置隔离电源受到成本和空间的制约。,LED驱动电源的分类与特点,恒压源和恒流源定义上的区别：1）恒

11、压源LED驱动：在允许的负载情况下，输出的电压 是恒定的，不会隋负载的变化而变化。恒压源就是我们常说的稳压电源，能保证负载（输出电流）变动的情况下，保持电压不变。（如：HE2030-A,HE2050-A,HE1018-1等）2）恒流源LED驱动：在允许的负载情况下，输出的电流是恒定的，不会隋负载的变化而变化，通常应用在大功率的LED产品上面 在高档的小功率LED产品中会用到LED恒流源电源。如果要想加长LED产品的寿命，LED电源的选择很重要，而恒流源电源是LED的最佳选择对像。（如：HE2075-A）,LED驱动电源的分类与特点,怎样区分恒压电源和恒流电源 从简单的角度上来看（调光驱动看标签

12、说明）调光驱动电源表示：如：dimmable constant current led driver(0-100%),影响LED灯具质量的几大因素HYTRONIK LED DRIVER是LED灯具内的核心器件,一、散热 LED灯管的热量累计不仅影响LED的电气性能，还可能最终导致LED失效。因此，为了保证LED灯的寿命，散热成为白光LED应用的一个关键技术，减少或者迅速耗散LED产生的热量成为白光LED在应用设计方面的首要问题。二、光源材质 LED属于点状光源，如果使用较差的LED，那么LED在工作过程中会放出大量的热量,使管芯结温迅速上升,LED功率越高,发热效应越大.LED芯片温度的升高将

13、导致发光器件性能的变化与电光转换效率衰减,严重时甚至失效。三、驱动电源 LED电源的质量直接制约了LED产品的可靠性，因此，国际市场上国外客户对LED驱动电源的效率转换、有效功率、恒流精度、电源寿命、电磁兼容的要求都非常高，因为电源在整个灯具中的作用就好比像人的心脏一样重要。,影响LED灯具质量的几大因素 HYTRONIK LED DRIVER是LED灯具内的核心器件,四、驱动电流 LED在其电流极限参数范围内流过LED的电流越大，它的发光亮度就越高.即LED的亮度与它的工作电流成正比.但如果流过LED的电流超出极限参数范围,LED就会出现饱和,不仅使发光效率大幅降低,而且使用寿命也会缩短五、

14、光线分布处理 LED是一个方向性的点光源，如何创造性地应用LED的这个特点，营造一个舒适的光环境是LED灯光学设计技术的核心。LED光源本身一般会有透镜或者透射材料，用于提高光线出射效率，同时满足出光约120度的配光分布，一般称为一次光学设计。但是为了满足室内照明的各种需求，需要将光根据需要重新分配，采用何种方式将LED发出的光进行二次分配，以达到舒适的光环境，也是影响LED质量的重要因素。,HYTRONIK LED DRIVER主要电性参数,输入电压：LED驱动器正常工作所需要的电压值，根据不同的国家有着不同的输入电压值，我司通常指的电压就是AC220240V。输入功率：输入功率是指驱动器的

15、输入电压和输入电流的乘积，即电源或电网给LED DRIVER提供电能的功率。单位瓦特（W）Pi（输入功率）=Vin（输入电压）*Ii（输入电流）功率因子：又称为功率因素，英文缩写PF(Power Factor),是有功功率与视在功率的比值。功率因子在一定程度上反映了电能得以利用的比例，是合理用电的重要指标。备注：1.有功功率：可以转化成其他形式能量（热、光、动能）的能量。以P来表示，单位为W。一般来说，有功功率是相对于纯阻性负载来说的。2.无功功率：功率从能量源传递到负载并能反映功率交换情况的功率就是无功功率。以Q来表示，单位为（乏）Var。3.视在功率：有功功率和无功功率的几何之和（即平方和

16、的均方根），它用来表示电气设备的容量。以S来表示，单位为VA。,HYTRONIK LED DRIVER主要电性参数,恒流精度：恒流精度意指当驱动电源的输入电压在一定范围内变化时，输出电流波动值与额定输出电流之比，通常用百分数来表示.如某LED驱动电源额定输出电流0.45A,当输入电压在AC80264V变化时，测得输出电流在之间变化,那么恒流精度=(0.45-0.43)0.450.045=4.5%.恒流精度越高,则LED工作越稳定,反之,则会出现频闪现象，更为严重的还会导致LED失效。,由已知LED驱动电源功率计算灯珠数量,例：HE1018-1产品的额定输出功率为18W，在使用额定正向电流20m

17、A，耗散功率0.07W的LED,可以配置多少个LED?解：已知HE1018-1电源额定功率为18W，LED耗散功率为0.07W,则得出可配置的灯珠数量为180.07256颗（取整数），在实际使用中，为了延长LED的使用寿命及考虑到LED的可靠性，因此需要降额使用，即降低LED的工作电流（一般在1718mA之间），从而降低了LED的工作电流，则LED的耗散功率也就必然会减少。耗散功率P=VF（LED正向压降）X IF（LED额定电流）那么，实际上可以配置的LED数量如下：VF=PIF=0.07W0.02A=3.5V 取LED实际工作电流为18mA 则：实际耗散功P=VFXIF=3.5VX0.01

18、8A=0.063W灯珠数量为18W0.063W=285颗(取整数),IPxx防尘防水等级,HYTRONIK LED驱动器工作参数状况,HYTRONIK LED驱动器工作参数状况,HYTRONIK LED驱动器工作参数状况,HYTRONIK LED驱动器工作参数状况,HYTRONIK LED驱动器工作参数状况,HYTRONIK LED驱动器工作参数状况,HYTRONIK LED驱动器工作参数状况,HYTRONIK LED驱动器工作参数状况,HYTRONIK LED驱动器工作参数状况,HYTRONIK LED驱动器工作参数状况,HYTRONIK LED驱动器工作参数状况,LED产品的链接方法,LE

19、D串联电路与并联电路的区别,LED产品的链接方法,LED串联电路与并联电路的区别,串联电路与并联电路的区别,并联电路特点1.在并联电路中总电流等于各支路电流之和2.在并联电路中电压都相等3.在并联电路中总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和4.在并联电路中电流的分配跟电阻成反比串联电路的特点1 串联电路电流处处相等：I总=I1=I2=I3=In2 串联电路总电压等于各处电压之和：U原=U1+U2+U3+Un3 串联电阻的等效电阻等于各电阻之和：R总=R1+R2+R3+Rn4 串联电路总功率等于各功率之和：P总=P1+P2+P3+Pn 5 串联电容器的等效电容量的倒数等于各个电容器的 电容量的倒数

20、之和：1/C总=1/C1+1/C2+1/Cn,LED产品的链接方法,此LED链接方法弊端是：由于LED本身的离散型，当其中一颗LED流过的电流偏大时，发热功率偏高，热量累积到一定程度，该颗LED可能烧掉，导致开路，由于总电流是相对不变的，电流也相对平均的分配到其他LED，以此类推，连锁反应，导致其他LED的发热量偏高，其他LED也会逐步的烧毁开路；但实际现象是出现某几颗或部分LED会不亮的情况。小结：该方案本身不成熟，风险比较大；,LED产品的链接方法,该方法链接LED，优点是其中一路坏，另外一路可以正常工作，风险是方案一的一半，可靠性有所提高.,LED产品的链接方法,采用该方案设计，其中一路坏不影响其他路的正常工作，可靠性比方案二更高一些,LED产品的链接方法,此方法日过中间任意一个损坏或开路，整改LED就不能亮起来了。优点是：串联电路电流处处相等,HYTRONIK LED驱动器链接图,.,Thank youQ&A,