LED显示屏驱动电路的主要功能是把输入的 AC电源转化成电流源,其输出的电压可以随着 LED Vf的正负方向而改变。LED光源是 LED光源的重要组成部分,其质量好坏对整个 LED光源的可靠性和稳定性有着重要的影响。文章就 LED驱动及其它有关技术进行了梳理,并对其在设计和使用中出现的许多故障进行了分析。
1、 LED灯珠 Vf的可变范围没有被考虑在内,造成了照明设备的效率低下,甚至工作不稳定
发光二极管的负荷端,通常是由多个发光二极管串并联而成,工作电压 Vo= Vf* Ns, Ns代表 LED的串行数目。LED的 Vf随着温度的变化而变化,通常在恒流状态下, Vf在高温时降低,在低温时 Vf升高。所以,在高温时, LED灯的负荷工作电压是 VoL,而在低温下,则是 VoH。在选择 LED驱动时,必须考虑到驱动电源的输出电压在 VoL~ VoH以上。
若选择 LED驱动电源的最高输出电压在 VoH以下,会造成在较低的温度下,灯具的最大功率无法达到所要求的功率;
但是,从成本和效率两方面来看, LED驱动的功率范围不能太大,因为只有在一定的电压范围内,驱动电源的效率才会达到最大。当功率因数超出范围后,效率、功率因数(PF)就会下降,而驱动电压范围过宽,会造成成本增加,效率不能得到最佳化。
2、未考虑到电力裕度和降低额度的需求
通常,发光二极管的额定功率是指在额定环境和额定电压下测量的。鉴于不同用户的应用需求,大部分 LED驱动厂商都会在自己的产品说明书中给出功率下降曲线(常用的有负荷对环境温度下降曲线和负荷对输入电压下降量曲线)。
3、对发光二极管工作的不了解
曾经有顾客提出,将灯的输入功率设定在一个固定的数值,误差为5%,只有在特定的电压下才能调整输出电流。根据工作环境的不同,照明的时间和温度也会有很大的差别。
尽管顾客有营销和商业因素的考量,但他们还是会提出这种请求。LED的伏安特性决定了 LED驱动器是一个恒流源,它的输出电压会随着 LED负载的串行电压 Vo的改变而改变。
同时, LED显示屏在热平衡后,总体效率也会提高,而在同样的功率情况下,与启动时间相比,其输入功率会降低。
因此, LED应用人员在制定需求时,首先要了解 LED的工作特点,避免提出与其工作特点不符的指标,避免产生超出实际需要的指标,以免造成不必要的资源浪费。
4、在测试中失败
以前也有顾客买了不少的 LED驱动板,但在试验期间,所有的产品都失败了。经过实地的分析,客户使用自偶调压器对 LED驱动器进行了直接的电源测试,在充电之后,将其从0 Vac逐步提高到 LED驱动器的工作电压。
这种试验运行,可以很轻易地使 LED驱动器在极低的输入电压下起动,并在负载下工作,这种情况会造成输出电流远高于额定值,并且由于熔断、整流桥、热敏电阻等内部输入设备会因为电流过高或过热而发生故障,从而造成驱动器故障。
所以,正确的试验方式是把调压器调至 LED驱动的额定工作电压范围,然后把驱动器连接到电源上进行测试。
在驱动装置的输入端,采用起动电压限位电路和输入欠压保护电路,从而避免因这种错误的试验而造成的故障。在输入没有到达驱动器设置的起动电压时,该驱动器不工作;驱动器在输入电压下降至低电压保护点时进入保护状态
所以,即便用户在测试时仍使用自偶调节器的运行步骤,该驱动器也具有自保护功能,不会发生故障。不过,消费者在进行测试前,必须先确认购买的 LED驱动产品是否有这种防护(鉴于 LED驱动的使用情况,目前大部分 LED驱动器都没有这种保护)。
5、不同的负载,不同的测试结果
LED驱动的 LED灯管在进行测试时,其结果是正常的,而在带有电子负荷的情况下,则会出现不正常的情况。通常情况下,出现这样的情况是:
(1)在电子负载计的操作范围之外,驱动器的输出瞬时电压或功率。(特别是 CV方式下,最大试验功率不能超过最大负荷70%,否则负荷将有瞬间过负荷保护,使驱动器不能工作或装载。)
(2)使用的电子负载器性能不适合测量恒流源,会发生负载电压范围跳跃,造成驱动器不能正常工作或装载。
(3)由于电子负载计的输入端会有较大的电容,所以在此测试时,将产生一个较大的电容并联到驱动器的输出端,从而使该驱动器的电流取样工作发生不稳。
由于LED显示屏驱动器的设计目的是要满足 LED光源的工作特点,所以最适合于实际使用的测试方法,就是以 LED灯珠为负载,将电流计和电压计串联起来进行检测。
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