LED čip na LED ekranu je karakteristična-osjetljiva poluprovodnička komponenta i ima negativne temperaturne karakteristike. Stoga ga treba stabilizirati i zaštititi tokom procesa primjene. Upravo zbog toga se rađa koncept vožnje. Zahtjevi LED uređaja za prikaz za pogonsku snagu su gotovo oštri. Za razliku od običnih sijalica sa žarnom niti, LED diode se mogu direktno priključiti na 220V AC mrežu. LED dioda pokreće niski napon od 2 do 3 volta. Potrebno je dizajnirati komplicirano kolo za konverziju. LED svjetla za različite namjene moraju biti opremljena različitim adapterima za napajanje. Na međunarodnom tržištu, strani kupci imaju vrlo visoke zahtjeve za efikasnom konverzijom, efektivnom snagom, preciznošću konstantne struje, vijekom trajanja napajanja i elektromagnetskom kompatibilnošću napajanja LED pogona. Dizajn dobrog napajanja mora uzeti u obzir ove faktore, jer je napajanje prikazano u cijeloj LED diodi. Uloga ekrana je važna koliko i ljudsko srce.
LED displej u punoj boji
Napajanje LED displeja je veoma važno. Svaki LED zaslon sadrži mnogo namjenskih izvora napajanja. Model i snaga napajanja direktno utiču na efekat i performanse LED displeja. Jednostavno poznavanje brenda napajanja LED displeja Postoji mnogo, mnogo na tržištu, a cijena se jako razlikuje. Ako performanse napajanja LED displeja ne mogu da izdrže, to će izazvati mnoge nepredvidive posledice, kao što su: nenormalan prikaz, treperenje, ozbiljan kratki spoj i požar, ove nezgode nisu. Nije novo, sve su pravi primeri. Mnogi kupci vole da uspoređuju cijene prilikom kupovine, a zatim snižavaju cijene. Da bi primali narudžbe, neki proizvođači mogu primati narudžbe samo po rezervnoj cijeni i dizati galamu oko raznih dodataka. Uključujući napajanje.
Napajanje LED displeja i pogon konstantne struje su neodvojivi. Kada koristite LED kao ekran za displej ili drugu rasvjetnu opremu ili pozadinsko osvjetljenje, mora se pokretati konstantnom strujom. Glavni razlozi su sljedeći:
1. Izbjegavajte struju koja prelazi maksimalnu nazivnu vrijednost i utiče na njenu pouzdanost.
2. Dobijte očekivane zahtjeve za svjetlinom i osigurajte konzistentnost svjetline i kromatičnosti svake LED diode.
Karakteristike pogona konstantne struje
Prema pravilima napajanja električne mreže i karakterističnim zahtjevima napajanja LED pogona, prilikom odabira i projektiranja napajanja LED pogona treba uzeti u obzir sljedeće:
1. Visoka pouzdanost: Posebno je poput pogonskog napajanja LED uličnih svjetala. Postavlja se na velikoj nadmorskoj visini, što je nezgodno i skupo za održavanje.
2. Visoka efikasnost: LED je proizvod-koji štedi energiju, a efikasnost napajanja pogona bi trebala biti visoka. To je posebno važno za konstrukciju u kojoj je u rasvjeti ugrađeno napajanje. Budući da se svjetlosna efikasnost LED-a smanjuje s povećanjem temperature LED-a, rasipanje topline LED-a je vrlo važno. Efikasnost napajanja je visoka, njegova potrošnja energije je mala, toplota proizvedena u lampi je mala, a porast temperature lampe je smanjen. Korisno je odgoditi raspad svjetla LED-a.
3. Visok faktor snage: Faktor snage je zahtjev električne mreže na opterećenju. Općenito, ne postoje obavezni indikatori za električne uređaje snage ispod 70 vati. Iako je faktor snage jednog električnog uređaja male snage manji, to ima malo utjecaja na električnu mrežu, ali ako svi svijetle noću, ako je opterećenje iste vrste previše koncentrirano, to će uzrokovati ozbiljno zagađenje električna mreža. Za LED pogonska napajanja od 30 do 40 vati, kaže se da će u bliskoj budućnosti možda postojati određeni zahtjevi za indeksom faktora snage.
4. Na ovaj način kombinacija je fleksibilna, a kvar jedne LED diode neće uticati na rad drugih LED dioda, ali će cijena biti nešto veća. Drugi je napajanje jednosmernom konstantnom strujom, sa LED diodama koje rade u seriji ili paralelno. Njegova prednost je što je cijena malo niža, ali je fleksibilnost slaba, te mora riješiti problem određenog kvara LED-a bez utjecaja na rad ostalih dodataka LED displeja. Ova dva oblika koegzistiraju neko vrijeme. Više-kanalni način izlaznog napajanja konstantnom strujom će biti bolji u smislu cijene i performansi. Možda će to biti mainstream pravac u budućnosti.
5. Zaštita od prenapona: Sposobnost LED dioda da se odupru udarima je relativno slaba, posebno sposobnost da se odupru obrnutom naponu. Također je važno pojačati zaštitu u ovoj oblasti. Neka LED svjetla se postavljaju na otvorenom, kao što su LED ulična svjetla. Zbog pokretanja opterećenja mreže i indukcije udara groma, različiti prenaponi će napasti iz mrežnog sistema, a neki udari će uzrokovati oštećenje LED diode. Stoga, napajanje LED pogona mora imati sposobnost da potisne prodor prenapona i zaštiti LED od oštećenja.
6. Funkcija zaštite: Pored uobičajene zaštitne funkcije napajanja, najbolje je dodati negativnu povratnu informaciju o LED temperaturi na izlaz konstantne struje kako bi se spriječilo da LED temperatura postane previsoka.
7. Što se tiče zaštite: tip eksterne ugradnje lampe, struktura napajanja treba da bude vodootporna i-otporna na vlagu, a kućište treba da bude otporno na sunčevu svjetlost.
8. Život pogonskog napajanja treba uskladiti sa vijekom trajanja LED diode.
9. Za ispunjavanje zahtjeva sigurnosnih propisa i elektromagnetne kompatibilnosti.
Opseg primjene i upotreba LED-a postaje sve opsežnija, a performanse LED napajanja i drajvera će sve više odgovarati zahtjevima LED-a, tako da će se performanse LED displeja postepeno poboljšavati i stabilizirati, što je napredak industrije.
Princip pogona konstantne struje
Kriva odnosa između pada napona naprijed (VF) i naprijed struje (IF). Iz krive možemo vidjeti da kada napon naprijed prijeđe određeni prag (oko 2V), odnosno nakon takozvanog napona uključivanja-, može se približno smatrati da IF i VF je proporcionalan. Pogledajte tablicu za električne karakteristike trenutnih glavnih super svijetlih LED dioda. Iz tabele se može vidjeti da najveći IF trenutnih ultra-svjetlih LED dioda može doseći 1A, a VF je obično 2 do 4V.
Budući da se svjetlosne karakteristike LED dioda obično opisuju kao funkcija struje, a ne kao funkcija napona, krivulja odnosa između svjetlosnog toka (φV) i IF, korištenje izvora konstantne struje za pogon može bolje kontrolirati svjetlinu. Osim toga, prednji pad napona LED-a ima relativno veliki raspon (do 1V ili više). Iz VF-IF krive na gornjoj slici, može se vidjeti da će mala promjena VF uzrokovati veliku promjenu IF, što će uzrokovati veću svjetlinu. Velika promjena. Stoga, korištenje pogona izvora konstantnog napona ne može garantirati konzistentnost svjetline LED diode, te utiče na pouzdanost, vijek trajanja i slabljenje svjetla LED diode. Stoga, ultra-sjajne LED diode se obično pokreću izvorom konstantne struje.
Kriva odnosa između LED temperature i svjetlosnog toka (φV). Slika ispod pokazuje da je svjetlosni tok obrnuto proporcionalan temperaturi. Svjetlosni tok na 85 stepeni je upola manji od onog na 25 stepeni, a izlaz svetlosti na 40 stepeni je 1,8 puta veći od 25 stepeni. Promjena temperature također ima određeni utjecaj na valnu dužinu LED diode. Stoga je dobro rasipanje topline garancija da LED dioda održava konstantnu svjetlinu.
Pogonski krug konstantne struje
Zbog ograničenja razine snage LED-a, obično je potrebno pokretati više LED dioda u isto vrijeme kako bi se ispunili zahtjevi za svjetlinom. Stoga je potreban poseban pogonski krug za paljenje LED dioda.
1. Otpor-korak kapacitivnosti-naniže: Koristite impedansu kondenzatora pod naizmjeničnom strujom da ograničite ulaznu struju, tako da dobijete DC nivo za napajanje LED-a. Ovaj način pogona ima jednostavnu strukturu i nisku cijenu, ali ulaz je ne-izolovano rješenje, koje ima potencijalne sigurnosne opasnosti. Štaviše, efikasnost konverzije je vrlo niska, a kontrola konstantne struje se ne može postići.
2. Izolacijski povratni krug: Koristeći povratno kolo, DC nivo se generiše na sekundarnoj strani kroz transformator, a zatim se talasi ovog nivoa vraćaju na primarnu stranu preko optokaplera, pri čemu se samo-pobuđuje i stabilan. Ovaj tip kola ispunjava zahtjeve sigurnosnih propisa, a tačnost izlazne konstantne struje je bolja, a efikasnost konverzije veća. Međutim, zbog potrebe za optokaplerom i sekundarnom-kolom za kontrolu konstantne struje, sistem je komplikovan, glomazan i skup.
3. Plan primarne strane: Plan primarne strane je potpuna kontrola izlazne snage i struje na primarnoj strani naizmjenične struje, najprecizniji može postići tačnost konstantne struje od 5 posto, a sekundarnoj strani je potreban samo jednostavan izlazni krug. Primarna strana se uglavnom oslanja na povratnu spregu pomoćne strane za kontrolu izlaznog napona, oslanja se na otpornik za ograničavanje struje za kontrolu struje primarne strane i istovremeno množi omjer okretaja kako bi kontrolirao točnost izlazne struje. Originalno-bočno rješenje nasljeđuje prednosti izolovanog povratnog kola, dok je struktura jednostavna i može postići malu veličinu i nisku cijenu.
Problem tačnosti konstantne struje primarne strane: Proizvodnu tačnost transformacije je teško kontrolisati, što rezultira velikim pomakom izlazne struje kada rješenje primarne strane koristi transformator niskog-kvaliteta. Stoga je rješenje primarne strane poboljšano dodavanjem kontrolnog kruga konstantne struje na sekundarnoj strani, što je složenije od uobičajenog rješenja primarne strane, ali u poređenju sa povratnim rješenjem, optospojler se i dalje može izostaviti, a sistem ima najveću cijenu performanse.
Način rada s konstantnom strujom
Korištenje linearnog regulatora za pretvaranje napona suočit će se s problemima potrošnje energije. Ova metoda je prikladnija za korištenje u krugovima za konverziju koji moraju izbjegavati buku (kao što je audio u automobilu) i ne mogu koristiti način rada prekidača. Karakteristika metode komutacije je da je efikasnost konverzije veoma visoka, ali ima i problem buke, pa izbor metode konverzije zavisi od primene.
Općenito, efikasnost metode upravljanja pumpom za punjenje mijenja se sa promjenom ulaznog napona. U aplikacijama sa širokim rasponom promjena napona, njegova efikasnost je relativno niska; i u aplikacijama sa relativno malim rasponom promjena napona, samo kada su ulazni i izlazni naponi različiti. Kada je odnos integralni višekratnik, njegova efikasnost se može maksimizirati, ali to je teško postići u praktičnim aplikacijama na baterije{0}} . Nasuprot tome, na efikasnost konverzije induktora ne utiču smetnje napona, a ograničenja primene su manja od onih kod pumpi za punjenje.
Konstantno aktuelne dizajnerske ideje
Status LED dioda u LED displejima kao pozadinskog osvjetljenja u prijenosnim proizvodima je nepokolebljiv. Čak iu pozadinskom osvjetljenju velikih-LCD-a, LED diode su počele da dovode u pitanje glavni status CCFL-a (fluorescentne sijalice s hladnom katodom); iu oblasti rasvjete Kao najkritičnija komponenta poluprovodničke rasvjete, LED je tražena na tržištu zbog svoje uštede energije, zaštite okoliša, dugog vijeka trajanja, bez održavanja-i mnogih drugih aura. Pogonski krug je važan dio LED proizvoda (diode koje emituju svjetlost). Bilo da se radi o rasvjeti, pozadinskom osvjetljenju ili displeju, izbor arhitekture pogonskog kruga trebao bi odgovarati specifičnoj primjeni.
Princip{0}}emisije svjetlosti LED-a je da dodaje napon naprijed na oba kraja, tako da manjinski i većinski nosioci u poluvodiču rekombinuju i oslobađaju višak energije, što uzrokuje emisiju fotona. Glavna funkcija LED pogonskog kruga je pretvaranje izmjeničnog napona u napajanje konstantnom strujom, i istovremeno dovršavanje usklađivanja napona i struje LED-a prema zahtjevima LED uređaja. Osim ispunjavanja sigurnosnih zahtjeva, LED pogonski krug bi trebao imati još dvije osnovne funkcije:
Jedan je održavati karakteristike konstantne struje što je više moguće, posebno kada napon napajanja oscilira za ±15 posto, izlaznu struju treba držati unutar ±10 posto.
1. Izbjegavajte struju koja prelazi maksimalnu nazivnu vrijednost i utiče na njenu pouzdanost.
2. Dobijte očekivane zahtjeve za svjetlinom i osigurajte konzistentnost svjetline i kromatičnosti svake LED diode.
Drugi je da pogonsko kolo treba da održava nisku sopstvenu potrošnju energije, tako da se efikasnost sistema LED može održavati na visokom nivou.
PWM (Pulse Width Modulation) tehnologija je tradicionalna metoda zatamnjivanja. Koristi jednostavne digitalne impulse za uzastopno prebacivanje LED drajvera. Sistem samo treba da obezbedi široke i uske digitalne impulse da bi se lako promenila izlazna struja. Time se podešava svjetlina LED diode. Prednost ove tehnologije leži u njenoj sposobnosti da pruži-kvalitetno bijelo svjetlo, jednostavnu primjenu i visoku efikasnost, ali fatalna mana je to što je sklona elektromagnetnim smetnjama, a ponekad čak i buci koju čovjek može čuti uho.
Pojačavanje je važan zadatak LED pogonskog kruga, a induktivno pojačanje i pojačanje pumpe punjenja su dva različita topološka načina. „Budući da se LED dioda pokreće strujom, a induktor ima najveću efikasnost tokom konverzije struje, najveća prednost metode pojačanja induktora je njena visoka efikasnost, koja može premašiti 90 posto ako je pravilno dizajnirana; ali je i njen nedostatak očigledan. , odnosno elektromagnetne smetnje. Veoma jaki, sistemski zahtjevi za komunikacijske proizvode kao što su mobilni telefoni su vrlo visoki. Sa pojavom pumpi za punjenje, efikasnost metoda pojačavanja pomoću pumpi punjenja će biti niža od one kod induktivnog pojačanja.
Bilo da se radi o aplikacijama za osvetljenje ili u aplikacijama sa pozadinskim osvetljenjem, poboljšanje efikasnosti konverzije pogonskog kola je problem sa kojim se dizajneri proizvoda moraju suočiti. Poboljšanje efikasnosti konverzije nije samo pogodno za produžavanje vremena čekanja prenosivih proizvoda, već je i važno sredstvo za rješavanje problema LED rasipanje topline. U oblasti rasvjete, zbog upotrebe LED dioda velike-sve snage, posebno je važno poboljšati efikasnost konverzije.
LED displej u punoj boji
LED diode moraju imati stalnu struju i napon{0}}komponente za stabilizaciju kada rade, ali takve komponente trebaju imati karakteristike visokonaponske podjele, ali nisku potrošnju energije, inače će LED sa većom efikasnošću biti uzrokovana radnom snagom pogonski krug. Prevelika potrošnja će značajno smanjiti efikasnost cjelokupnog sistema, što je u suprotnosti sa svrhom uštede energije i visoke efikasnosti. Stoga, koliko god je to moguće, otpornici ili kola serijskog regulatora napona ne bi se trebali koristiti kao glavni strujni krug LED drajvera, a treba koristiti visokoefikasna kola kao što su kondenzatori, induktori ili aktivni sklopovi kako bi se osigurala visoka efikasnost LED sistema. Upotreba serijskog integriranog kola konstantne izlazne snage može održati svjetlosnu snagu LED diode konstantnom u širokom rasponu izvora napajanja, ali će se stoga efikasnost općih IC krugova smanjiti. Upotreba aktivnog sklopnog kola može osigurati da se konstantna izlazna snaga postigne kada se napon napajanja značajno promijeni pod visokom efikasnošću konverzije.
Ali sa svojim jedinstvenim prednostima, može efikasno raditi pod sigurnim i posebnim naponom (podvodne lampe u bazenima, bazenima za djecu, rudarske lampe). Osim toga, ima svoje jedinstvene prednosti u direktnom korištenju zelene električne energije (solarna energija, energija vjetra, itd.) i rasvjete u slučaju nužde. Posebno u smislu zatamnjivanja, LED diode ne samo da mogu postići 0-100 posto zatamnjivanja, već također osiguravaju visoku svjetlosnu efikasnost tokom cijelog procesa zatamnjivanja bez ugrožavanja životnog vijeka LED-a, što je teško za lampe na plin.
LED prikaz zahtjeva za pogonom konstantne struje
Osim ispunjavanja sigurnosnih zahtjeva, LED pogonski krug bi trebao imati još dvije osnovne funkcije:
Prvi je da se karakteristike konstantne struje zadrže što je više moguće, posebno kada se napon napajanja promijeni za ±15 posto, izlazna struja se i dalje treba držati u rasponu od ±10 posto. Glavni razlozi su: 1. Izbjegavajte pogonsku struju iznad maksimalne nazivne vrijednosti. Utječe na njegovu pouzdanost. 2. Dobijte očekivane zahtjeve za svjetlinom i osigurajte konzistentnost svjetline i kromatičnosti svake LED diode.
Drugi je da pogonsko kolo treba da održava nisku sopstvenu potrošnju energije, tako da se efikasnost sistema LED može održavati na visokom nivou.
LED displej u punoj boji
DC kontrola
LED je uređaj koji pokreće struja, a njegova svjetlina je proporcionalna naprijed struji. Postoje dva načina da se kontroliše prednja struja.
Prva metoda je korištenje LEDV{{0}}I krive za određivanje napona koji treba primijeniti na LED da bi se proizvela očekivana struja naprijed. Metoda njegove realizacije općenito usvaja naponsko napajanje i balastni otpornik. Kao što je opisano u nastavku, ova metoda ima nekoliko nedostataka. Svaka promjena napona naprijed LED-a rezultirat će promjenom struje LED-a. Ako je nazivni napon naprijed 3,6 V, struja LED na slici 1 je 20 mA. Ako napon postane 4,0 V, što je specifična promjena napona uzrokovana promjenama temperature ili proizvodnje, struja naprijed se smanjuje na 14 mA. Promjena napona naprijed od 11 posto rezultirat će većom promjenom struje naprijed, do 30 posto. Osim toga, ovisno o dostupnom ulaznom naponu, pad napona i potrošnja energije balastnog otpornika će trošiti energiju i smanjiti vijek trajanja baterije.
Druga metoda, i poželjna metoda podešavanja struje LED-a, je korištenje napajanja konstantnom strujom za pokretanje LED-a.
visoka efikasnost
Vijek trajanja baterije je kritičan u prijenosnim aplikacijama. Ako je LED drajver praktičan, mora biti visoko efikasan. Mjerenje efikasnosti LED drajvera se razlikuje od mjerenja efikasnosti tipičnog napajanja. Definicija tipičnog mjerenja efikasnosti napajanja je izlazna snaga podijeljena sa ulaznom snagom. Za LED drajvere, izlazna snaga nije relevantan parametar. Ono što je važno je vrijednost ulazne snage potrebne za proizvodnju očekivane svjetline LED diode. Ovo se može odrediti jednostavnim dijeljenjem snage LED diode sa ulaznom snagom. Imajte na umu: Ako je efikasnost definirana na ovaj način, rasipanje snage u otporniku za mjerenje struje će uzrokovati rasipanje snage u napajanju. Kroz formulu prikazanu na slici 3, možemo vidjeti da će manji napon osjetljivosti struje proizvesti LED drajver veće efikasnosti. Slika 4 ilustruje poređenje između 0.25V napajanja referentnog napona i napajanja od 1V referentnog napona.
