LED分布式恒流技術(shù)的原理以及未來發(fā)展方向
分布式恒流就是:在各并聯(lián)支路點均設立獨立恒流源,從而管理、維持、控制支路與整體線路穩(wěn)定。在使用上可視為一個完整的線路結(jié)構(gòu),而實際應用是分布在線路各節(jié)點的恒流控制并能相互通訊。分布式恒流設計LED" target=_blank>LED產(chǎn)品,有著非常高的產(chǎn)品穩(wěn)定性。在當前,LED" target=_blank>LED產(chǎn)品宣稱與實際使用壽命有較大的差距,在驅(qū)動線路設計技術(shù)積累有限的情況下,評估產(chǎn)品壽命與實際使用有距離。驅(qū)動線路穩(wěn)定性直接影響產(chǎn)品整體穩(wěn)定,分布式恒流有著獨有的優(yōu)勢。
保持支路和整體電流穩(wěn)定,還要能方便控制管理支路和整體線路工作,這是分布式恒流技術(shù)的包含范圍。驅(qū)動LED需要恒流,但是電流的大小取決于應用環(huán)境,LED照明智能化發(fā)展是關(guān)鍵,分布式恒流技術(shù)充份預留智能化接口。
在分布式LED驅(qū)動設計中,驅(qū)動回搜、色溫可調(diào)、灰度控制都要變得方便。這是分布式恒流技術(shù)發(fā)展的必要性,隨溫度變化驅(qū)動電壓要適當調(diào)整,客戶設計因產(chǎn)品而異LED數(shù)量不一,支路恒流平衡都需要回授線路完成。LED在迅速替代CCFL作為新一代背光源,但是我們發(fā)現(xiàn)顯色性并沒有CCFL好,色溫也不能可調(diào),不是我們不需要LED色溫可調(diào)整,關(guān)鍵是設計線路不支持色溫可調(diào)整。
在LED應用中,灰度也需要很好的表現(xiàn),灰度控制總是會和亮度混淆,實際上有著本質(zhì)的區(qū)別,灰度控制代表著智能化的水平程度,而亮度在產(chǎn)品中只設定一次,智能化一定離不了灰度等級再現(xiàn)。
分布式恒流技術(shù)還有一個特點是,讓AC電源部分繼續(xù)采用傳統(tǒng)開關(guān)電源,恒壓的供電模式。開關(guān)電源技術(shù)積累會給LED電源設計創(chuàng)造品質(zhì)條件,雖然加速老化估算電源壽命是一種辦法,和傳統(tǒng)開關(guān)電源長期實戰(zhàn)技術(shù)積累還是有些差距!
分布式恒流也有它缺點,開始會增加部分設計成本,產(chǎn)品設計品質(zhì)與線路設計選擇需要權(quán)衡??赡艹杀驹黾邮嵌虝旱?,表面的,應該綜合考量。
2.分布式恒流源節(jié)點設置
分布式恒流技術(shù)就是在需要恒流的節(jié)點上串接,低壓差線性恒流驅(qū)動器。低壓差很重要,關(guān)系到產(chǎn)品驅(qū)動效率。做到恒流驅(qū)動有很多種,其中低壓差線性恒流就可以實現(xiàn)一切LED應用設計,即穩(wěn)定又簡單,結(jié)合開關(guān)電源,有著完美的恒流驅(qū)動架構(gòu)。
恒流源放置點靈活,在所有的并聯(lián)支路,不會因支路電流變化影響其它支路工作。都希望挑選LED得到負載阻抗匹配,分布式恒流可以設計變得更完美,要求不是很高也可以免除挑選。保持各支路和整體線路電流穩(wěn)定,才能提升燈具產(chǎn)品穩(wěn)定性。
恒流源放置,在每個并聯(lián)支路節(jié)點,也可以是整體的恒流點設計,恒流源串接支路中在某一個位置都能起到很好的作用。一般恒流驅(qū)動通道數(shù)很難與設計匹配,分布式恒流會有著高度的設計靈活性。
在LED照明線路設計中,AC電源需要回授電路,配合輸出LED驅(qū)動數(shù)量,和驅(qū)動效率的合理性。在分布式恒流驅(qū)動源中,每一個驅(qū)動源都可以直接完成光耦回授任務。
3.恒流輸出軟件化將開辟,LED應用技術(shù)的飛躍
在日常驅(qū)動電源設計中,周邊器件累計誤差處理起來很是棘手,結(jié)果驅(qū)動電源參數(shù)離設計初衷相差甚遠。恒流驅(qū)動需要電流檢測,通常做法是在支路中串接毫偶電阻獲取回授信息,要達到高的效率,電阻值會越小,過小的毫偶電阻給生產(chǎn)、測試都帶來麻煩,一般的儀器無法驗證到正確值,生產(chǎn)過程會影響到精度,電流值被固定,調(diào)整非常不便。
分布式恒流輸出軟件化將開辟,LED應用技術(shù)的飛躍,LED恒流技術(shù)軟件化,大幅提升LED應用的靈活性。恒流驅(qū)動器電流設定軟件化實際上也很簡單,在IC內(nèi)部設立寄存器,根據(jù)實際產(chǎn)品應用存儲的方式設置輸出電流大小,這一切都是軟件化過程,不需要更改線路設計。在銷售器件的同時附贈上微機操作軟件,直觀的數(shù)字寫入完成電路電流設定。
驅(qū)動線路周邊0器件,這是我們的目標,周邊0器件不會帶來設計器件參數(shù)誤差累計,因周邊器件誤差累計而造成的恒流精度回升到0。
4.驅(qū)動優(yōu)勢
我們將恒流輸出范圍均等的劃分若干等級,每階電流被數(shù)字化描述,指定在一定空間內(nèi)的寄存器,上電驅(qū)動IC會讀取對應數(shù)字并執(zhí)行相應電流值。內(nèi)置E2PROM是首選,任何寄存器都能完成其任務,按照應用需要和工藝允許程度,決定存儲器的類型選擇。
在開發(fā)驅(qū)動技術(shù)的同時,也要同時開發(fā)應用軟件,友好的界面支持數(shù)字化寫入技術(shù),使得LED" target=_blank>LED驅(qū)動電源設計變得更簡單,更智能。
電流階劃分與設計要求有所不同,因長運通公司型號對應市場不同有所區(qū)別。分布式恒流內(nèi)置寄存器后,電流值劃分會彌補工藝上的精度不足,因制造工藝原因輸出電流總是有誤差,因此得到改善。
驅(qū)動IC出廠時可以確定輸出電流大小,可根據(jù)不同的客戶,提供不同的電流輸出值,免除批量校準過程。對于小客戶來講,通過附贈上微機軟件改寫電流值,是最為方便的方式。還有一種情況,也是客戶經(jīng)常需要的,比如對產(chǎn)品的亮度要求,允許驅(qū)動電流不同,要求產(chǎn)品亮度一致,從而通過產(chǎn)品設計接口解決終端客戶對亮度的要求。在年久后,因LED" target=_blank>LED光衰減或根據(jù)現(xiàn)實使用情況,再次確定驅(qū)動電流值及用途。
5.分布式接口
分布式恒流技術(shù)需要分布式通訊方式支持,LED智能化要有先進的通訊技術(shù)完成。單線數(shù)據(jù)傳輸,被選定為LED分布式技術(shù)通訊方式,采用曼徹斯特編碼,固定速率400Kbps,通訊可靠傳輸距離大于1米,級聯(lián)可達1024個恒流源,內(nèi)置150℃溫度保護,同時提供光耦驅(qū)動接口。
在分布式恒流技術(shù)中,每一顆獨立的恒流源,都能完成光耦回授。根據(jù)恒流源壓差信息,直接驅(qū)動光耦,完成電路回授過程。做到周邊設計0器件,電源輸出電壓與負載阻抗匹配,實現(xiàn)恒流源與光源集成。
深圳市長運通光電技術(shù)有限公司一直致力于,內(nèi)置恒流技術(shù)與內(nèi)置控制技術(shù)的光源開發(fā)設計,采用分布式恒流控制技術(shù),結(jié)合先進的制造工藝,推出標稱值系列光源產(chǎn)品24V、36V、48V,從而終端應用變得越來越簡單。
6.AC電源發(fā)展方向分析
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用于小功率LED燈具驅(qū)動,采用原有原邊反饋充電器開關(guān)電源移植而來。這部分AC驅(qū)動沒有因LED應用而改變規(guī)格,有著諸多的型號供選擇,除體積受限外設計上與開關(guān)電源沒有本質(zhì)區(qū)別,借來應用到LED也算合理。
⑵大功率隔離照明電源
LED全部是采用開關(guān)電源而設計,任何公司到目前為止都沒有推出針對LED專用AC驅(qū)動器件,隔離設計就是設計開關(guān)電源,LED產(chǎn)業(yè)熱順道說給LED開發(fā)而已,基本可以斷言開關(guān)電源就是LED-AC驅(qū)動,也是主要的應用方式之一。
⑶非隔離LED驅(qū)動電源
非隔離LED驅(qū)動推出較多針對性電源技術(shù),是值得肯定的,是LED電源一個方向。隔離安全主要取決于與外殼爬電間隙設計,并沒有規(guī)定LED電源一定要隔離設計,也沒有限制輸出電壓值,關(guān)鍵是采用哪種隔離安全,非隔離有驅(qū)動效率高等優(yōu)點,結(jié)合結(jié)構(gòu)也能設計出優(yōu)質(zhì)、安全、高效的LED產(chǎn)品。
⑷可控硅調(diào)光兼容性電源
特殊應用,數(shù)量受限,有過渡性安排。
最后總結(jié)!
這幾年我們主張《先恒壓,再恒流》,會是LED照明市場主流,經(jīng)過這兩年的發(fā)展嚴謹?shù)亩x為《分布式恒流》技術(shù)。雖然各大公司,諸多的專家學者在致力于《LED照明電源》研究,我們依然看到的還是開關(guān)電源而已!為此LED照明電源主要研究的重點應該放在:次級DC部分,恒壓開關(guān)電源與分布式恒流技術(shù)結(jié)合。
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