LED(發(fā)光二極管)是一種能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為可見(jiàn)光的固態(tài)半導(dǎo)體器件,在半導(dǎo)體中通過(guò)載流子發(fā)生復(fù)合放出過(guò)剩的能量而引起光子發(fā)射,直接發(fā)出紅、黃、藍(lán)、綠色的光,在此基礎(chǔ)上,利用三基色原理,添加熒光粉,可以發(fā)出任意顏色的光。
它的半導(dǎo)體屬性可最大限度地突顯智能照明的優(yōu)勢(shì),滿足消費(fèi)者對(duì)調(diào)光、調(diào)色、遠(yuǎn)程控制、可擴(kuò)展性等全方位的照明需求。由于LED燈的能源效率更高,因此,LED燈泡和燈圈擁有比傳統(tǒng)白熾燈更長(zhǎng)的壽命,這也是在市場(chǎng)上LED燈能夠迅速取代白熾燈和熒光燈光源的重要原因。
剛需的LED照明市場(chǎng)潛力巨大
LED 照明新興應(yīng)用領(lǐng)域廣泛,智能照明、健康照明將成為 LED 照明領(lǐng)域新方向。在智能化場(chǎng)景需求的推動(dòng)下,我國(guó)智能照明行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模將加速擴(kuò)大,市場(chǎng)潛力巨大。健康照明作為智能照明的一個(gè)重要分支,其應(yīng)用已擴(kuò)展至醫(yī)療、教育和家居等多個(gè)領(lǐng)域。尤其是在教育領(lǐng)域,國(guó)家政策明確要求全國(guó)的中小學(xué)教室照明必須采用符合健康照明標(biāo)準(zhǔn)的照明產(chǎn)品。
現(xiàn)在,LED照明產(chǎn)品已成為人們生產(chǎn)生活的必需品,在市場(chǎng)上屬于剛需產(chǎn)品。目前,中國(guó)是世界上最大的LED照明市場(chǎng)。在中國(guó)市場(chǎng),LED照明產(chǎn)品已成為節(jié)能燈行業(yè)的核心力量,2024年中國(guó)LED照明市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)將達(dá)到7169億元,同比增長(zhǎng)率保持在兩位數(shù)。
相較于傳統(tǒng)的照明產(chǎn)品,LED照明產(chǎn)品不僅電光轉(zhuǎn)換效率高,使用壽命大幅超過(guò)白熾燈、節(jié)能燈等傳統(tǒng)照明產(chǎn)品,其應(yīng)用場(chǎng)景也較為豐富,一體化設(shè)計(jì)的LED燈具通常更容易與周邊環(huán)境融合,更符合目前消費(fèi)者日益多元化、時(shí)尚化、個(gè)性化的需求。LED驅(qū)動(dòng)IC是LED照明燈節(jié)能與長(zhǎng)壽命的關(guān)鍵因素,因此,正確選取LED驅(qū)動(dòng)IC很重要。
LED驅(qū)動(dòng)IC選型的關(guān)鍵七要素
在LED照明系統(tǒng)中,LED驅(qū)動(dòng)電源是影響性能的一個(gè)關(guān)鍵因素。LED驅(qū)動(dòng)電源主要有三大類:一是開關(guān)恒流源,二是線性IC電源,三是阻容降壓電源。
開關(guān)恒流源:通過(guò)變壓器將高壓轉(zhuǎn)換為低壓,然后進(jìn)行整流濾波,最終輸出穩(wěn)定的低壓直流電。開關(guān)恒流源技術(shù)成熟,性能穩(wěn)定,是市場(chǎng)上LED照明的主流驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品。
線性IC電源:采用一個(gè)IC或多個(gè)IC來(lái)分配電壓,不需要電解電容,元器件種類少,優(yōu)點(diǎn)是功率因數(shù)和電源效率高,且壽命長(zhǎng)、成本低。
阻容降壓電源:通過(guò)電容的充放電來(lái)提供驅(qū)動(dòng)電流,雖然這是最基本的LED驅(qū)動(dòng)電路,但在實(shí)際應(yīng)用中最不實(shí)用,尤其是在汽車應(yīng)用中,因汽車電池容易出現(xiàn)波動(dòng),哪怕是電池電量的微小變化都會(huì)導(dǎo)致LED消耗更多電流,并可能損壞。
市場(chǎng)上的LED驅(qū)動(dòng)IC、LED燈具種類繁多,在選擇的過(guò)程中最應(yīng)該看重哪些參數(shù)和特性呢?
1.?瓦數(shù)
所謂的瓦數(shù)實(shí)際上就是指電源的功率。如果在一個(gè)驅(qū)動(dòng)電源上連接多個(gè)LED燈,則必須算出所用的總功率,同時(shí)還要注意給自己留出20%的功率余量,并據(jù)此找到一個(gè)電源額定功率符合要求的LED驅(qū)動(dòng)IC。例如,我們有4個(gè)LED條,每個(gè)條大約12瓦,那么,系統(tǒng)的總瓦數(shù)應(yīng)該在48瓦左右,加上20%的余量,所需電源功率為48 x 1.2=57.6瓦。因此,一個(gè)≥60瓦的LED驅(qū)動(dòng)電源就足夠這個(gè)項(xiàng)目使用了。
2.?電壓/電流
當(dāng)安裝一個(gè)LED設(shè)備或更換壞的電源時(shí),驗(yàn)證輸出電壓是否與LED電壓兼容是很重要的。帶有內(nèi)置電流調(diào)節(jié)器的LED產(chǎn)品通常都會(huì)說(shuō)明應(yīng)該使用什么樣的輸入電壓。例如,LED柔性條大多使用12V電源。另一個(gè)常見(jiàn)的應(yīng)用是使用大功率LED和需要直流電壓輸入的恒流驅(qū)動(dòng)器。每個(gè)LED燈的電壓約為3.1伏,如果有6個(gè)LED燈,那么這個(gè)串聯(lián)電路中的總電壓就是18.6VDC,選擇LED驅(qū)動(dòng)電源時(shí),它的輸出至少要達(dá)到24VDC。
大多數(shù)LED需要一個(gè)限流裝置(無(wú)論是驅(qū)動(dòng)器還是電阻器)來(lái)防止LED被過(guò)度驅(qū)動(dòng)。這種恒流驅(qū)動(dòng)器或限流電阻器用于調(diào)節(jié)LED的電流,保持LED的安全運(yùn)行并延長(zhǎng)其使用壽命。因此,在選擇LED驅(qū)動(dòng)電源時(shí)還需查看一下是否內(nèi)置了限流裝置。
3.?調(diào)光
如果我們使用的LED燈是可調(diào)光的,就必須選擇具有調(diào)光功能的電源。LED可調(diào)光驅(qū)動(dòng)電源主要有兩種控制類型:
一類是PWM調(diào)光:也稱為脈寬調(diào)制調(diào)光。普通照明用LED驅(qū)動(dòng)電源大多采用基于PWM控制器的反激式變換器電路拓?fù)洹WM調(diào)光器實(shí)際上以高頻脈沖調(diào)光,以改變?nèi)庋蹖?duì)光的感知,頻率越高,燈光越亮。由于從處理器到被控系統(tǒng)都是數(shù)字信號(hào),因此PWM調(diào)光器的噪聲很小。
另一類是TRIAC調(diào)光(雙向晶閘管調(diào)光):TRIAC是一種雙向半導(dǎo)體電源開關(guān),由可變定時(shí)電路生成的脈沖觸發(fā),并在傳導(dǎo)電流高于保持電流時(shí)維持導(dǎo)通。要想通過(guò)基于TRIAC調(diào)光器實(shí)現(xiàn)LED調(diào)光,還須額外添加一些元器件達(dá)到穩(wěn)定的調(diào)光,并根據(jù)調(diào)光器相位角來(lái)調(diào)節(jié)輸出電流。
4.?溫度
在選擇LED驅(qū)動(dòng)IC時(shí),一個(gè)不容忽視的因素就是它的使用環(huán)境。如果在溫度參數(shù)范圍內(nèi)使用,LED驅(qū)動(dòng)電源的工作效率最高。因此,所選的LED驅(qū)動(dòng)IC必須工作在安全溫度范圍內(nèi)。
5.?效率
電源的效率決定了LED發(fā)光的實(shí)際功率大小。電源的效率百分比越高,最終節(jié)省的電能就越多。對(duì)于LED照明來(lái)講,最好選擇效率為80%或更高的驅(qū)動(dòng)IC。
6.?尺寸
LED項(xiàng)目選擇電源時(shí),了解電源的安裝位置非常重要,足夠小的LED驅(qū)動(dòng)IC尺寸更能適應(yīng)各種項(xiàng)目應(yīng)用。
7.?EMI特性
LED驅(qū)動(dòng)IC的抗EMI能力關(guān)系到整個(gè)LED燈具能否順利通過(guò)CE、UL等認(rèn)證,這一點(diǎn)也需要特別關(guān)注。
審核編輯 黃宇
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