LED驱动电源基础知识

1、LED驱动电源基础知识 LED应用技术部 各类电源 开关电源开关电源 手机充电器手机充电器 笔记本适配器笔记本适配器 变频电源变频电源 稳压恒流电源稳压恒流电源 LEDLED防水电源防水电源 LED驱动电源 LED驱动电源是把电源输入转换为特定的电压电流以 驱动LED发光的电源转换器。 市电AC90-265V 50/60Hz 开关电源DC12/24/36 电子变压器AC12V 5050KHz 工频变压器AC36V 50/60Hz 特定 电压 电流 3串 DC9-12V 300mA 8串 DC24-27V 600mA 12串 DC36-42V 3000mA 各 类 LED 驱 动 电 源 LED

2、驱动电源的分类 l按安全结构分类：隔离和非隔离。 18 W 隔 离 电 路 原 理 图 18W非隔离电路原理图 类别隔离非隔离 成本高低 效率一般高 可靠性高低 功率范围 0300W030W 安全系数高低 元器件数量多少 单独电源做认证可以不可以 l 按转换方式分类： AC-DC与DC-DC 输入电压的区别：交流电 直流电 l 按安装位置分类： 外置电源和内置电源 一般外置电源都有外壳，内置电源则多是裸板 l 按功能分类：声光控、红外遥控等 l 按电路结构分类： （1） 工频变压器降压 （2） 阻容降压 （3） 电子变压器降压 （4） 电阻降压 （5） RCC降压式开关电源 （6） PWM控制

3、式开关电源 LED驱动电源主要参数 输入电压 、频率 功率因数(PF值) 输入电压调整率 转换效率 输出电流、电压和功率 恒流精度 负载调整率 启动时间、IP等级、工作温度Ta、存储温度Tc等 l输入电压 、频率 驱动器在规定的工作条件下其特定的输入电压。通常 我们所说的全电压是指90-264VAC,也有低压90-130V和 高压176-264V，以便针对不同的国家、地区和客户要求。 也有DC输入，主要有12V,24V,36V,48V等。 输入电压频率是指电网输入电压正弦波的频率，各国 家、地区的频率并不相同，通常使用的频率为50Hz和 60Hz，允许偏差在3Hz,所以我们通常看到有电源标 4

4、763Hz或50/60Hz，而5060Hz的写法是不严谨的。 l功率因数(PF值) 在交流电路中，电压与电流之间的相位差()的余弦值 叫做功率因数，用符号cos表示，在数值上，功率因数 是有功功率和视在功率的比值。功率因数的大小与电路的 负荷性质有关，如白炽灯、电阻炉等电阻负荷的功率因数 为1，一般有电感或电容性负载的电路功率因数都小于1。 功率因数是衡量电气设备效率高低的一个系数。功率 因数低，说明电路的无功功率大，设备的利用率低，增加 了线路供电损失。一个PF值0.5的20W灯具需要电网提供 40W的功率才能正常工作，而多余的那20W功率损耗在家用 电度表上不会显示，也没有发挥实际作用，这

5、就增加了线路 的供电损失。 所以欧美的能源之星和中国的CQC认证以及能效等级都 对PF值有要求。 CQC对LED筒灯的功率因数要求 实测功率（P）功率因数要求其他要求 P5W0.50 实测值不低于标称 值的0.05 5P150.70 15P0.90 l输入电压调整率 在所有其他影响量（温 度等）保持不变时，由于 输入电压的变化所引起恒 流驱动器输出电流（或恒 压驱动器输出电压）的相 对变化量，又叫线性调整 率。输入电压调整率反映 了电源对电网的适应能力。 输入输入 电压电压 (ACV) 输入输入 功率功率 (W) PF 输出输出 电流电流 (mA) 输出输出 电压电压 (DCV) 1004.3

6、0.613269 1304.30.5693329 1804.30.5143329 2204.30.4863319 2404.40.4723299 一款3W电源的输出参数 l转换效率 输出功率与输入功 率的比值：即转换效率 =电源为LED提供的即 时输出功率/电源输入 的即时功率100% 。 转换效率与整灯光效有 直接关系。 功率功率等级等级隔离隔离非隔离非隔离 3W70%/ 5W76%85% 7W82%88% 10W84%90% 30W86%92% 50W88%/ 80W89%/ 100W91%/ 常规电源效率 l输出电压、电流和功率 输出电压：恒流电源在规定的工作条件下其输出电流 不变（在要

7、求的精度范围内）时，所抱括的电压范围。这 个范围应能满足LED灯具VF的变化范围。 输出电流：电源在规定的工作条件下其特定的输出电 流。输出电流直接影响灯具的光通量、散热及寿命等。 输出功率：输出电压和输出电流的乘积。需要注意的 是，输出功率有标称值和实际值之分。如输出35V3A的路 灯电源标称100W，实际值105W。 l恒流精度 电源工作时电流波动的幅度。表述为 实测值需求值 需求值 LED驱动电源一般要控制在5%以内，这样才能减少 电流变化对LED光衰和整灯功率的影响。 100% l 负载调整率 在所有其他影响量保持 不变时，由于负载的变化所 引起恒流驱动器输出电流 （或恒压驱动器输出电

8、压） 的相对变化量。因为LED的 VF会随着温度的变化而变化， 灯具在使用过程中相对于电 源输出是个变化的负载，所 以电源必须能适应这种变化。 调整率 l启动时间、IP等级、工作温度Ta、存储温度 Tc等 启动时间： 在额定最小输入电压条件下，从交流电源接通到建立 恒流输出额定电流（或恒压输出额定电压）的90%的时间 段。一般小于5W要求启动时间小于0.5S，5W-30W小于 1S，30W以上小于3S。 启动时间主要考量电源的低温特性，是室外灯具的重 要参数之一。 IP等级 是针对电气设备的外壳对异物侵入的防护等级，来源 是国际电工委员会的标准IEC 60529。IP等级的格式为 IPXX，第

9、一个数字代表防固体异物进入的等级，第二个数 字代表防水的程度。 常用的室内电源IP20：防止直径大于12.5mm的固 体外物侵入但不防水；室外电源IP67：完全防止外物及灰 尘侵入且短时浸入1米深的水无碍电源正常工作。 工作温度Ta 室内电源-2045，室外电源-3060 针对LED驱动电源，低温主要考量启动时间，高温考量 稳定性 存储温度Tc 室内电源-3070，室外电源-4090 储存72小时后，产品依旧能正常工作 l保护功能 LED驱动电源常规的保护功能有：开路保护，短路保护， 另有过温保护等 l安全要求 耐压测试：输入对输出打50Hz交流电压 I类灯具电源：1500VAC，10mA，6

10、0S; II类灯具电源：4000AC，10mA，60S 绝缘电阻：按GB7000-2007 10.2.1标准，基本绝缘 2M，双重或加强绝缘4M。 接地电阻：I类灯具电源的接地电阻小于0.5欧,工矿灯，路灯， 轨道灯等可移动式灯具不得大于0.2欧 介电强度：输入对外壳打50Hz交流电压： I类灯具电源： 1500VAC，10mA，60S ; II类灯具电源： 4000VAC,10mA，60S ; III类灯具电源： 500VAC,5mA，60S。 电磁兼容性（EMC） 电磁兼容性EMC（Electromagnetic Compatibility），是指设备或系统在其电磁环境中符合要 求运行并且

11、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(EMI)；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(EMS)。主 要包括以下十项： 1. 无线电骚扰限值 2. 谐波电流 3. 电压波动和闪烁限制 4. 静电放电抗扰度 5. 射频电磁场辐射抗扰度 6. 快速瞬变脉冲群抗扰度 7. 浪涌（冲击）抗扰度 8. 注入电流及射频场感应的传导骚扰抗扰度 9. 工频磁场抗扰度 10. 电压暂降抗扰度 电源与LED的匹配 l灯具应用场合 北美OR东南亚？ 市电输入OR电池输入？ 办公OR民用？ 厨房OR卧室？ 功率？ 色温？ 显指？ 光通量？ 发光