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发布时间:2020-02-11 06:42    浏览次数 :

LED灯闪烁的宽广原因与拍卖措施揭橥于:二〇一三-08-02 10:46揭橥人:亿商网来源:  此外,即便是在动用提供极佳功率因数改进、扶植T奥迪Q3IAC调光的LED驱动应用中,也必要电磁忧虑(EMI)滤波器。由T大切诺基IAC阶跃(step)引起的刹那态电流会激发EMI滤波器东方之珠中华电力有限集团感和电容的当然谐振。假使那谐振性子引致输入电流降低到TQashqaiIAC维持电流之下,T福睿斯IAC将会关闭。短暂延时后,T君越IAC平日又会导通,激发相似的谐振。在输入电源波形的一个半周期内,那连串事件只怕会重新多次,从而产生可知的LED闪烁。为了酬答那么些标题,TXC60IAC调光的生龙活虎项关键须求正是EMI滤波器的输入电容相当低,且那电容要力所能致透过TEnclaveIAC及绕线阻抗解耦。依照公式,调光模块香港(Hong Kong卡塔尔国中华电力有限企业容减小的话,就可以见到增大谐振电路的电阻,原理上就防止振荡,复苏想要的电路工作。无偿公布新闻

安排难题:电解电容寿命与LED不相相配的主题素材LED灯闪烁的大范围原因与拍卖措施 PWM 调光对LED的寿命有啥影响 利用TTiguanIAC调光调整LED亮度的秘密难题 在LED照明电源设计中,存在以下多少个规划难点:电解电容寿命与LED不相相称、LED灯闪烁的分布原因与管理方法、PWM 调光对LED的寿命有啥影响、利用TENVISIONIAC调光调整LED亮度的绝密难题。安森美半导体高等应用工程首席营业官郑宗前在文中针对那些主题材料的爆发原因和解决方法实行解说。6月十16日,第二届新型节约资源手艺研究研商会邀请了安森美有机合成物半导体的大家针对LED驱动电源的设计难题打开现场商量,研究商量会与75届中夏族民共和国电子展同一时候同地在德国首都博览会中央五层洛阳王厅开设。电解电容寿命与LED不相相称的难点LED照明的一个最主要的设想因素,便是LED驱动电路与LED本人的行事寿命应该力所能致不偏不倚。就算影响驱动电路可信赖性的成分有那二个,但内部电解电容对完全可相信性有首要的熏陶。为了延长系统工作寿命,必要有针对地深入分析应用中的电容,并选用十三分的电解电容。实际上,电解电容的有用职业寿命在非常的大程度上受条件温度及由功用在内部阻抗上的纹波电流以致的在那之中温升影响。电解电容创立商提供的电解电容额定寿命是依据暴光在高高的额定温度条件及施加最大数额定纹波电流条件下得出的。在105°C时独立电容额定寿命也许是5,000小时,电容所实际碰着的做事应力相比较额定电平越低,有效工作寿命也就越长。因而,一方面,选取额定职业寿命长及能够选择大数额定专业温度的电解电容当然能够延长职业寿命。另一面,依据实际的应力和办事温度,照旧能够选拔超级低额定专门的工作温度和额定寿命的电容,进而提供更低本钱的应用方案;换个角度说,在设计初级中学完成学业生升学考试虑保险适合的量的应力和职业温度,能够使得地延长电解电容的做事寿命,使其更能与LED寿命相相称。举个例子来讲,安森美元素半导体切合“财富之星”固态照明标准的离线型LED驱动器GreenPoint®参谋设计选择了Panasonic的ECA-1EM102铝电解电容,其额定值为1000 µF、25 V、850 mA、2,000钟头及85°C。在假定50°C遭遇温度条件下,那电容的可用寿命超过12万小时。由此,尽力使LED驱动电路专业在合适的热度条件并伏贴管理散热难题,就会实现LED驱动电路与LED职业寿命的特别难点。总的来看,借使LED驱动电路中必需运用电解电容,那就亟须尽力调整电容所受的应用力及工作温度,进而最大程度延长电容工作寿命,以期与LED寿命相配;另一面,设计人士也理应尽量地防止接受电解电容。LED灯闪烁的遍布原因与管理办法司空见惯人眼能够感知到效能达70 Hz的光闪烁,高于这么些功效则不会感知。故在LED照明应用中,若是脉冲非实信号现身频率低于70 Hz的低频分量,人眼就能够体会到闪烁。当然,在切切实进行使中,有两种成分或者招致LED灯闪烁。比方,在离线式低功率LED照明应用中,后生可畏种管见所及的电源拓扑布局是隔绝型反激拓扑构造。以安森美有机合成物半导体适合“财富之星”固态照明规范的8 W离线型LED驱动器GreenPoint®仿效设计为例,由于反激稳压器的正弦方波功率转变并未有给初级偏置提供一定能量,动态自我需重要电报(DSS卡塔尔电路可能会激活并引发光闪烁。为了幸免那一个标题,必需使初级偏置能够在各类半周期部分放电,相应地,须求体面选拔组合这偏置电路的电容和电阻的量值。其余,纵然是在选择提供极佳功率因数校订、扶助T昂科雷IAC调光的LED驱动应用中,也供给电磁压抑(EMI卡塔尔(قطر‎滤波器。由TEvoqueIAC阶跃(step卡塔尔引起的弹指态电流会激发EMI滤波器Hong Kong中华电力有限公司感和电容的当然谐振。假设那谐振性子招致输入电流降到TQashqaiIAC维持电流之下,T奥迪Q5IAC将会停业。短暂延时后,T奥德赛IAC平日又会导通,激发相像的谐振。在输入电源波形的多少个半周期内,那多种事件大概会再一次数拾回,进而产生可以见到的LED闪烁。为了应对那么些主题材料,TRubiconIAC调光的生机勃勃项根本须求正是EMI滤波器的输入电容超低,且那电容要力所能致因而TLANDIAC及绕线阻抗解耦。根据公式,调光模块香港中华电力股份两合公司容减小的话,就可以看到增大谐振电路的电阻,原理上就幸免振荡,苏醒想要的电路专门的工作。PWM 调光对LED的寿命有什么影响LED自己的寿命不长,PWM调光并不会损及LED的料想寿命;甚至是因为PWM调光援救减小LED发热量,实际上还能够扶持延长LED预期寿命。当然,在系统规划中,须要有效地检查评定及调整LED温度,保证LED可相信专门的学业,体现其长寿命和低维护资金的优势。运用TENCOREIAC调光调节LED亮度的心腹难题当下TGL450IAC调光是生机勃勃种备受商场应接的调光方式。T陆风X8IAC调光器最先是为白炽灯设计的,但比方安森美半导体那样的超越承包商也生产了支撑T福睿斯IAC调光的LED驱动器,特别切合在LED照明中提供TTiggoIAC调光。但这种措施也可以有其局限所在,如扩大电路复杂性、影响功率因数、调光等级相对寥落等主题素材。安森美本征半导体身为使用于茶绿科学技术成品的严重性高质量、高能效硅方案代理商,最新推出了用来住宅及买卖LED照明应用的LED驱动器NCL30000。那器件使用临界导电情势(CrMState of Qatar反激结构,以单段式拓扑布局提供当先0.95的功率因数,故又省却直流电-直流电(DC-DC卡塔尔调换段,简化了电路。那器件即便在低电平日也提供超高能效,契合各样规范必要及整体系统光效必要。其余,那器件包容于前方TLX570IAC调光器及尾沿晶体管调光器,视乎所用的调光器,LED光输出可调至低于2%,提供能够的调光品质。安森美有机合成物半导体这段时间热推的LED驱动方案 安森美本征半导体方今推出了七款首要的高能效GreenPoint® LED驱动器参谋设计,分别是:1State of Qatar 3W至5 W LED驱动器仿照效法施工方案。这参照他事他说加以调查设计使用适合MCRUISER16 LED代替的尺码及特点配置,经过了紧凑构建及测量检验,用于 驱动高亮度LED。那参照他事他说加以考察设计基于降压-升压型拓扑构造,使用安森美半导体的非隔绝型恒流配置、职业在约150千赫兹(kHz卡塔尔国频率的NCP3065按键稳压器。那参照他事他说加以考察设计电路切合轨道照明、小车照明及景色照明等12 Vac或12 Vdc应用,不论输入线路及出口LED电压怎么样变化,均提供平坦的电流稳流。那参照他事他说加以考察设计还提供特种的自动检查实验电路,帮助12 Vdc或12 Vac电源输入,同不经常间保持指标输出电流。2State of Qatar 隔断型8 W恒流LED驱动器GreenPoint®参照他事他说加以考察建设方案。那参谋设计是为希望相符美利哥“财富之星”(ENE奥迪Q7GY STA奥迪Q5®卡塔尔(قطر‎住宅照明应用1.1版固态照明(SSL卡塔尔(قطر‎需要的宏图人士而设,相似通过了精心创设及测验,用于驱动便携台灯、橱柜内照明及户外走道灯等选拔中的1到8颗大功率LED。那仿效设计使用新型的电路配置,无须扩大额外的无源功率因数改善(PFC卡塔尔网络,就能够在115 Vac条件下提供抢先0.85的功率因数,收缩了元件数量,并轻巧满意住宅LED应用功率因数供给。那设计支撑90 Vac至265 Vac的通用输入电压职业,接纳安森美本征半导体集成了定位频率电流情势调控器和700 V MOSFET的NCP1014按钮稳压器集成都电子通信工程高校路(ICState of Qatar。3卡塔尔(قطر‎针对离线式高功率因数TLX570IAC调光LED驱动器的GreenPoint®参照他事他说加以考察设计。那参考设计使用了NCL30000那主要构件,目的在于用于美利坚合众国“财富之星”商业及民居房照明应用。NCL30000办事温度约束为-40°C至+125°C,确认保障能用于大许多固态照明(SSL卡塔尔(قطر‎应用中明确的两样遇到专门的学业范围。NCL30000全部独立值24微安(µAState of Qatar的低运转电流及独立值2 mA的低工作电流,合营高能效设计。NCL30000的别样首要脾气富含可编制程序导通时限器、零电流检测(ZCDState of Qatar感测模块、门驱动器,以至利用CrM按键电源所需的一切别样PWM电路和掩护功能。安森美元素半导体LED驱动设计优势安森美半导体提供数不胜数莫衷一是的LED驱动方案,用于大面积范围的施用:小车、移动/便携(手提式有线电话机和单反相机的LCD背光及相机闪光State of Qatar、中山高校尺寸的LCD荧屏(台式机、台式机、液晶电视机卡塔尔(قطر‎的LCD背光、标记、建筑物,以致通用照明。安森美半导体提供的出品含有3种LED驱动方法:线性方案(极轻易且极少外界元器件卡塔尔、直流电-直流电(DC-DCState of Qatar电子感应型开关调换器(用于提供高能效及非常的大电流卡塔尔(قطر‎,以至电荷泵开关调换器(用于提供高能效及紧密的尺寸卡塔尔(قطر‎。安森美非晶态半导体还提供不一致的LED光输出调制/调光方法:三端双向可控硅开关元器件(TEnclaveIAC卡塔尔(قطر‎调光、脉宽调制(PWM卡塔尔调光、模拟调光、数字调光(DALI、I2C等State of Qatar。安森美本征半导体的LED驱动器成品可应用不相同等级次序的电压源供电:从120 Vac到480 Vac(U.S.某个公路的电压规格卡塔尔的交换高压、中等沟通或直流压(如小车中的12 Vac或12 Vdc电压State of Qatar、0.9至5 V的便携电池。 总的来看,无论是何种LED照明应用,不论须求何种驱动方案,无论须求何种调光方法,无论采用何种司空眼惯电源电压供电,安森美非晶态半导体均可提供契合的LED驱动器方案,知足顾客的差别供给。

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LED照明应用的严重性设计挑衅包含以下多少个地点:散热、高成效、低本钱、调光无闪烁、大面积调光、可信赖性、安全性和消灭色偏。那么些挑战需求综合使用安妥的电源系统拓扑布局、驱动电路拓扑结交涉机械设计技能消除。

LED通用照明设计程序猿会遇见多数挑衅,如功率密度、功率因数改革(PFCState of Qatar、空间受限和可信赖性等。那个LED照明设计挑衅和电源设计挑衅相仿,具体讲,LED通用照明有以下几个挑衅:由于总光效供给及散热限定的熏陶,尽管是低功率应用能效也很着重;在无数意况下,十分的低功率也必要功率因数改革和煦波管理;在空间受限应用中,特别是代表灯泡应用时,对驱动功率密度的渴求相当的高;总体电源可信性对巩固全部灯的寿命特别关键;宽输入电源电压范围应该协助高达277 Vac;包容T揽胜IAC调光等观念特定照明要求。别的,LED通用照明还要相符仍在形成的正规及康宁标准,如美利坚同盟国财富之星和欧洲结盟的国际电工作委员会员会(IEC卡塔尔(قطر‎需求。

现今,LED照明已确然成为意气风发项主流手艺。该项技巧正日臻成熟,标识之生机勃勃便是大度LED照明标准和规范的穿插出台。严峻的频率必要已存在格外风流倜傥段时间了,将来仍将四处增加。但近段时间,LED照明设计员的职业却更是劳碌了,因为要同期满意以下两项要求:既要用针对白炽灯的调光器来兑现调光线调节制机能,又要兑现高功率因数品质。调光是照亮系统特别广阔的效果。对于白炽灯来讲,它可以以低本钱轻巧完毕。LED灯的调光却存在一定难度,但对于建筑师和民居房顾客来讲,在改换来LED照明时可不愿失去调光调控应有的优势。功率因数是不行关键的成分,因为高功率因数可减弱配电互联网的花销。裁减电力使用对景况所产生影响的最得力措施是压缩浪费,因而世界外省的监禁机关都在进一层从严他们的功率因数职业。此中一个例子正是财富之星固态照明能效标准(09/12/07卡塔尔国,它规定住宅照明付加物的功率因数(PF卡塔尔应当先0.7,商用照明付加物的功率因数(PF卡塔尔应不仅0.9。

出于LED灯必须可以装设在原有的旧式插座之内,因而散热是二个亟须征服的大主题材料。但严酷来说,这足以应用机械工程本事解决的问题,LED系统生产商的权力和权利是不遗余力开辟新技巧,尽量进步LED的亮度(即每单位功率发生的流明量State of Qatar。吴志民自信地说:“大家得以提供功效功能最高的LED驱动器,以管教可将总体电灯的光系统的散热量减至起码。

安森美有机合成物半导体一贯从事于为LED照明提供足够的减轻方案,推出各个切合最新LED照明规范的成品,包蕴AC-DC电源IC,DC-DC驱动器,CC途乐稳流器,恒流恒压(CCCV卡塔尔(قطر‎调控,高压FET, 整流器,数字接口,意况光传感器,保护,电力线通讯(PLC卡塔尔国调制解调器等等。本文主要介绍用于LED照明的AC-DC电源方案及连锁电路,帮忙程序员应对上述挑衅,设计出满意通用照明供给的出品。

图1:LED灯泡布局图

LED的周旋高花销是LED照明市集最近仍难以大面积起飞的关键障碍。比如,英飞凌科技(science and technology卡塔尔(قطر‎有限公司电源管理业务部付加物市集高管亚历克斯anderSommer就说:“大非常多稍差于25W的天下无敌LED照明应用是标识灯、标记灯、以致代表标准的日光灯和卤族灯。但与现存的日光灯和白炽灯手艺比较,LED开端花费仍是跻身公众市镇的叁个尤为重要障碍。

安森美本征半导体LED照明方案

LED灯泡和灯具创制商正在对那几个必要做出响应,自然希望她们的出品有所尽或许高的通用性。因而,他们拾贰分供给能相称各个调光器的LED驱动电路,实现高作用事业并使功率因数到达0.9之上。调光线调节制器照明调控器以线路调光或次级侧调光的法门举办职业。最简便易行的路线调光情势是前线可控硅调节器。那是当前最常用的照明调控情势,但不幸的事,使用可控硅调节器对LED灯举行调光时会发生大批量题目。更上进的线路调光器是电子前沿或后沿调光器。次级侧电子调整调光器则用于典型照明系统。可控硅调控器在日光灯中的表现不错,但在LED灯中会产生种种不好的一面效应,此中囊括闪烁、发光不均匀、音频噪声以至闪动。要想弄清原因,首先必得领悟可控硅调光器的干活原理。

Cytech付加物及设计部工程师徐瑞包也认同首要商业化挑衅是基金。他说:“前段时间各类功率的LED照明系统在电路上都以足以兑现的,本领挑衅来源于于极端应用的必要,比如利用于汽车,要思虑到光学设计甚至完整散热设计等。商业化安顿的挑衅则第朝气蓬勃源于于LED费用。

图1:安森美有机合成物半导体LED照明方案应用示意图

图2:前沿可控硅调光器

LED照明设计的散热考虑

在安森美元素半导体用于LED照明的AC-DC电源方案中,1至10 W的照明应用中引入使用NCP1010~5,1至15 W可接纳NCP1027/8,这个方案集成了MOS管,适用于隔开和非隔开分离应用,扶持次级PWM调光、模拟调光或双亮度等第调光,能效高达75-八成;1至30 W的施用能够运用LV5026、5027、5028,补助隔绝方案,标准能效85%左右;1至40 W推荐使用NCL30000,可进展初级可控硅调光,适用于隔绝和非隔绝方案,隔断方案能效80-85%。40至150 W推荐应用NCL30001,它是三个接连导电形式(CCM卡塔尔国调节微电路,隔开方案的卓著能效85-十分八;越来越大功率推荐使用NCL30051。图2是那些方案输出功率与能效的对照。以下将切实介绍那一个方案的法力和本性。

调光线调整制是通过改变可控硅导通每一个半周期的相位角来促成的。灯泡灯丝中的电流与调光非能量信号的相位角紧凑相关,相位角的成形范围介于0°到180°之间。可控硅的机要参数之一是维系电流(IHState of Qatar。那是可控硅在不行使栅极驱动的景色下维持导通所不可不保证的超小负载。为保持可控硅的安静专门的职业,该电流不能够为零,IH的优秀值介于8 mA到40 mA。驱动白炽灯时,维持电流小难点。但是,由于LED灯作用较高,在不能够保全维持电流和灯熄灭时,就晤面世难点。如有任何振荡发生,就超轻易现身此类情形。 对可控硅调控器来讲,白炽灯的抵御非常低,由此不会现出颠荡。相反,LED驱动器械备高阻抗,并且其输入EMI滤波电路由电容和电子感应组成。在种种半周期,当可控硅导通时就能够产出浪涌电流,最不佳的景色是,在90°导通角下输入电压到达最大值。由于路径/滤波器阻抗的留存,总线电压会发生过冲,进而产生共振。若是振荡招致电流减低到IH以下,可控硅将关断。

25W以下的LED照明系统日常设计用来像阅读台灯、走廊灯、客厅射灯、家用餐灯、小夜灯等应用,顾客平日希望这类应用设计得越小巧越好,由此其PCB能松开的宏图空间相对来讲超小,由此长日子使用时包装空间内的热度有比相当的大希望会超高。由于设计员不太可能在其内安装二个散热风扇,因而它的散热设计就变得格外首要和首要。

图2:LED照明的AC-DC电源方案输出功率与频率的对待。

图3:输入EM滤波器引起的电流振荡

“大大多紧跟于25W的低功率LED照明应用须要自然水平的Mini化。那平常形成更加高的功率密度,固然功耗不是比相当大。丰裕的散热管理章程必需通过修正的机械布局提供。别的,高电气作用推动收缩功耗。亚历克斯anderSommer提出,“假诺急需更为回退热阻,那能够通过电气隔绝来完结,因为它能够兑现最高功用的热传递。那么些格局也允许达成优化的流明输出。

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当可控硅关断时,福特Explorer1和本田CR-V2对DIAC重新充电至击穿阈值。DIAC然后导通TLacrosseIAC,重新最初下风华正茂开关周期。结果是在相近输入线路周期内数11遍重运行可控硅。

另风流倜傥种防守LED长日子工作过热难点的笔触是运用调光建设方案。飞兆半导体公司高压IC付加物发售CEOSangCheolHer表示:“相比较荧光灯和白炽灯,采取调光应用方案是下降LED功耗的主要渠道,这种方案利用调光线调整制器来促成。特别是对此小于25W的LED驱动建设方案,由于PCB尺寸小,而包装空间有限,散热难题无可防止,所以该方案更显首要。

针对1至30 W功率AC-DC应用的LV5026/27/28系列LED控制器

图4:可控硅因振荡数12遍重运维

事实上,在此个功率范围内,LED照明灯将会代替卤族灯和紧密型荧光灯(CFL卡塔尔国。此外,先进的工夫为了蝉壳散热难题,必得去掉对温度变化灵活的无源组件如电解电容。可是,近日大许多LED驱动器施工方案都来自电源拓扑并以此为基本功,故应该思虑到温度约束的限量,因为相仿付加物日常依照商业标准,但照明灯却必需保险能够适应严俊的条件如工业条件。

该种类是安森美本征半导体成员集团三洋元素半导体的LED调控器--LV5026M、LV5028TT和LV5027T,此中LV5026M有着TSportageIAC调光、PWM调光、模拟调光和功率因数更正功用;LV5028TT唯有T昂科拉IAC调光和功率因数修正功效。LV5026/7/8 TXC90IAC调光电路如图3所示。

为幸免现身与可控硅调光相关的主题材料,LED驱动器必得满意LED负载非常分裂的供给,相同的时间还得与专为白炽灯设计的调光电路完结宽容。用于替换标准白炽灯的LED灯平日包罗三个LED,确认保证提供均匀的普照。这一个LED以串联情势连接在协同。每种LED的亮度由其电流大小决定。LED的正向电压降约为3.4 V,但不乏先例介于2.8 V到4.2 V之间(±五分三State of Qatar。固然负载变化不小,但LED灯串仍须由恒流电源提供驱动,因而必需对电流举办严控,以保障相邻LED灯之间全数高相称度。 LED灯要想完毕可调光,其电源必得检查测验可控硅调控器的可变相位角输出,并应用该音信来改换LED的恒流驱动。电路自身所产生的传输EMI必得达到规定的标准最低水平,使输入滤波器尽大概地小。其他,驱动电路必需决定功率因数。LED驱动器调整很明显,LED驱动器采取典型反激式拓扑构造是纯属不行的,必需使用专项使用的LED驱动器。图5和图6能够证实那一点。

LED照明设计的构造接纳