線性恒流源的效率
發(fā)布時(shí)間:2020/7/28 21:22:47 訪問次數(shù):1336
YG902C3電源都可以分為恒壓電源和恒流電源兩種,恒壓電源就是輸出電壓穩(wěn)定,不隨輸入電壓和負(fù)載的變化而變化,而恒流電源則是輸出的電流恒定,不隨輸入電壓和負(fù)載的變化而變化。LED因?yàn)槭且环N半導(dǎo)體二極管,它的伏安特性具有負(fù)溫度系數(shù),如果采用恒壓電源供電,就會(huì)使其電流越來越大而燒毀,所以必須采用恒流電源供電。而其實(shí)現(xiàn)方法,也有兩種,一種是開關(guān)型,另一種是線性型。開關(guān)型的優(yōu)點(diǎn)是效率比較高(90%左右),缺點(diǎn)是元件數(shù)較多,可靠性低,體積大,成本高,而線性恒流源正好相反,元件數(shù)很少,可靠性高,體積很小,成本很低,缺點(diǎn)是效率很低,只有85%左右。
線性恒流源的效率隨輸入電壓的升高而降低。
電壓為220V時(shí),它的效率只有85%。采用普通恒流二極管的線性恒流源.
最簡單的線性恒流源就是采用普通恒流二極管,CRD就是恒流二極管,采用了幾個(gè)CRD并聯(lián),以得到所需的恒流值,實(shí)際上現(xiàn)在有很多不同恒流值的恒流二極管可供選用,所以也不需要采用并聯(lián)的方法來得到所需的恒流值了。所以只要采用一個(gè)恒流值相當(dāng)?shù)暮懔鞫䴓O管和所有LED相串聯(lián)就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)LED的恒流供電.
它的工作原理可以從它的伏安特性中看出:
它可以在Vk一直到POV很大的輸入直流電壓范圍內(nèi)都保持電流恒定。而Vk的絕對(duì)值低于3V,假定整流后的直流電壓為300V,恒流值為0.1A,那么總功率為30W,如果LED串的總電壓也正好接近300V,而使恒流二極管工作于Vk點(diǎn),那么它消耗的功率就只有0.3W,其效率為(30-0.3)/30=99%。
智能型LED恒流源的性能,對(duì)輸入電壓的自適應(yīng),采用自適應(yīng)控制以后,這種恒流源的效率可以高達(dá)99%。而且這個(gè)效率可以在很大的輸入電壓變化范圍內(nèi)都能實(shí)現(xiàn)。下面就是效率和輸入電壓變化的關(guān)系曲線:
圖中藍(lán)色為恒流源本身的效率,紅色為加上整流器以后的總效率,在市電電壓在175V-265V內(nèi)變化時(shí),恒流源的效率都能保持99%不變,加上鎮(zhèn)流器的損耗也可以高于98%。
對(duì)溫度的自適應(yīng),當(dāng)環(huán)境溫度變化時(shí),恒流二極管的功耗也會(huì)加大,例如當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí),由于LED伏安特性的負(fù)溫度系數(shù),它的正向電壓也會(huì)降低,這時(shí)候LED串的總電壓就會(huì)低于整流后電壓,于是恒流二極管的壓降就會(huì)升高,功耗就會(huì)加大。這個(gè)智能的恒流源就會(huì)增加LED串中的LED數(shù)目,使得其總電壓升高,而使這個(gè)總電壓和整流后電壓仍然保持匹配從而保持高效率,其實(shí)測(cè)結(jié)果如下:
由圖中可以看到,當(dāng)環(huán)境溫度從35度升高到85度時(shí),整個(gè)效率隨輸入電壓變化曲線幾乎完全一樣,始終保持在98%以上(包括了整流器的效率在內(nèi))。
對(duì)不同正向電壓的LED的自適應(yīng),這種智能型LED恒流源還有一個(gè)自適應(yīng)的功能,就是對(duì)不同正向電壓的LED的自適應(yīng)。在同一個(gè)LED串中,可以采用具有不同正向電壓的LED,混編以后,自適應(yīng)智能LED恒流源仍然可以自動(dòng)地切換LED數(shù),以保證其總效率在99%。
改變LED的數(shù)目而不改變其光通量,如果只是改變LED的數(shù)目,由于恒流源的電流沒有改變,就會(huì)改變總的光通量。在智能型LED恒流源的整體設(shè)計(jì)中也考慮到這個(gè)問題,在改變LED數(shù)目的同時(shí)還自適應(yīng)地改變恒流源的電流值,使得其總功率和總光通量不變。其結(jié)果如下:
采用這種自適應(yīng)調(diào)節(jié)以后,在不同的輸入電壓范圍內(nèi),其輸入功率,輸出光通量和整體光效都基本上保持不變。
光電一體化的光引擎,這種智能型LED恒流源徹底打破了教科書里描述的線性恒流源效率很低的常規(guī)認(rèn)識(shí),而破天荒地實(shí)現(xiàn)了99%的效率。從而可以實(shí)現(xiàn)把恒流源和光源放在同一塊鋁基板上,而做成光電一體化的光引擎。因?yàn)樗旧淼墓臉O低,所以把它放到光源的鋁基板上不會(huì)增加LED的結(jié)溫。深圳埃菲萊公司采用這種智能型恒流源已經(jīng)生產(chǎn)了一系列不同功率的光引擎:
這種智能型的LED恒流源的效率高達(dá)99%,這等于是說實(shí)現(xiàn)了一種不耗電的恒流源。通常LED恒流源的效率為85-90%,也就是說采用這種智能型的恒流源以后就可以進(jìn)一步節(jié)能10-15%。
照明用電量為總用電量的14.5%,2014年總發(fā)電量為56496億度電,即照明用電量為8191.9億度電。采用埃菲萊的光引擎以后至少可以節(jié)約10%的能量,也就是819.2億度電,而三峽發(fā)電站的年發(fā)電量為847億度電,所以也就能夠節(jié)約出一個(gè)三峽發(fā)電站來。而全球照明用電量占總用電量的19%,2014全球總發(fā)電量為238670億度電,所以照明用電量為45350億度電,采用埃菲萊的光引擎以后就可以節(jié)約4535億度電,相當(dāng)于5.5個(gè)三峽電站的發(fā)電量。以上就是智能型LED恒流驅(qū)動(dòng)源解析.
(素材來源:21Ic.如涉版權(quán)請(qǐng)聯(lián)系刪除。特別感謝)
深圳市永拓豐科技有限公司http://ytf01.51dzw.com/
YG902C3電源都可以分為恒壓電源和恒流電源兩種,恒壓電源就是輸出電壓穩(wěn)定,不隨輸入電壓和負(fù)載的變化而變化,而恒流電源則是輸出的電流恒定,不隨輸入電壓和負(fù)載的變化而變化。LED因?yàn)槭且环N半導(dǎo)體二極管,它的伏安特性具有負(fù)溫度系數(shù),如果采用恒壓電源供電,就會(huì)使其電流越來越大而燒毀,所以必須采用恒流電源供電。而其實(shí)現(xiàn)方法,也有兩種,一種是開關(guān)型,另一種是線性型。開關(guān)型的優(yōu)點(diǎn)是效率比較高(90%左右),缺點(diǎn)是元件數(shù)較多,可靠性低,體積大,成本高,而線性恒流源正好相反,元件數(shù)很少,可靠性高,體積很小,成本很低,缺點(diǎn)是效率很低,只有85%左右。
線性恒流源的效率隨輸入電壓的升高而降低。
電壓為220V時(shí),它的效率只有85%。采用普通恒流二極管的線性恒流源.
最簡單的線性恒流源就是采用普通恒流二極管,CRD就是恒流二極管,采用了幾個(gè)CRD并聯(lián),以得到所需的恒流值,實(shí)際上現(xiàn)在有很多不同恒流值的恒流二極管可供選用,所以也不需要采用并聯(lián)的方法來得到所需的恒流值了。所以只要采用一個(gè)恒流值相當(dāng)?shù)暮懔鞫䴓O管和所有LED相串聯(lián)就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)LED的恒流供電.
它的工作原理可以從它的伏安特性中看出:
它可以在Vk一直到POV很大的輸入直流電壓范圍內(nèi)都保持電流恒定。而Vk的絕對(duì)值低于3V,假定整流后的直流電壓為300V,恒流值為0.1A,那么總功率為30W,如果LED串的總電壓也正好接近300V,而使恒流二極管工作于Vk點(diǎn),那么它消耗的功率就只有0.3W,其效率為(30-0.3)/30=99%。
智能型LED恒流源的性能,對(duì)輸入電壓的自適應(yīng),采用自適應(yīng)控制以后,這種恒流源的效率可以高達(dá)99%。而且這個(gè)效率可以在很大的輸入電壓變化范圍內(nèi)都能實(shí)現(xiàn)。下面就是效率和輸入電壓變化的關(guān)系曲線:
圖中藍(lán)色為恒流源本身的效率,紅色為加上整流器以后的總效率,在市電電壓在175V-265V內(nèi)變化時(shí),恒流源的效率都能保持99%不變,加上鎮(zhèn)流器的損耗也可以高于98%。
對(duì)溫度的自適應(yīng),當(dāng)環(huán)境溫度變化時(shí),恒流二極管的功耗也會(huì)加大,例如當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí),由于LED伏安特性的負(fù)溫度系數(shù),它的正向電壓也會(huì)降低,這時(shí)候LED串的總電壓就會(huì)低于整流后電壓,于是恒流二極管的壓降就會(huì)升高,功耗就會(huì)加大。這個(gè)智能的恒流源就會(huì)增加LED串中的LED數(shù)目,使得其總電壓升高,而使這個(gè)總電壓和整流后電壓仍然保持匹配從而保持高效率,其實(shí)測(cè)結(jié)果如下:
由圖中可以看到,當(dāng)環(huán)境溫度從35度升高到85度時(shí),整個(gè)效率隨輸入電壓變化曲線幾乎完全一樣,始終保持在98%以上(包括了整流器的效率在內(nèi))。
對(duì)不同正向電壓的LED的自適應(yīng),這種智能型LED恒流源還有一個(gè)自適應(yīng)的功能,就是對(duì)不同正向電壓的LED的自適應(yīng)。在同一個(gè)LED串中,可以采用具有不同正向電壓的LED,混編以后,自適應(yīng)智能LED恒流源仍然可以自動(dòng)地切換LED數(shù),以保證其總效率在99%。
改變LED的數(shù)目而不改變其光通量,如果只是改變LED的數(shù)目,由于恒流源的電流沒有改變,就會(huì)改變總的光通量。在智能型LED恒流源的整體設(shè)計(jì)中也考慮到這個(gè)問題,在改變LED數(shù)目的同時(shí)還自適應(yīng)地改變恒流源的電流值,使得其總功率和總光通量不變。其結(jié)果如下:
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這種智能型的LED恒流源的效率高達(dá)99%,這等于是說實(shí)現(xiàn)了一種不耗電的恒流源。通常LED恒流源的效率為85-90%,也就是說采用這種智能型的恒流源以后就可以進(jìn)一步節(jié)能10-15%。
照明用電量為總用電量的14.5%,2014年總發(fā)電量為56496億度電,即照明用電量為8191.9億度電。采用埃菲萊的光引擎以后至少可以節(jié)約10%的能量,也就是819.2億度電,而三峽發(fā)電站的年發(fā)電量為847億度電,所以也就能夠節(jié)約出一個(gè)三峽發(fā)電站來。而全球照明用電量占總用電量的19%,2014全球總發(fā)電量為238670億度電,所以照明用電量為45350億度電,采用埃菲萊的光引擎以后就可以節(jié)約4535億度電,相當(dāng)于5.5個(gè)三峽電站的發(fā)電量。以上就是智能型LED恒流驅(qū)動(dòng)源解析.
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