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led開關電源范文1
1概述
LED用開關電源屬于電網電源供電的、額定電壓不超過600V的單路輸出式交流-直流外部電源,而室外用的LED開關電源比室內用的環境更嚴酷,所以選室外用的LED開關電源作為研究的重點,更具代表性。
目前LED用開關電源沒有專門的標準,可參考GB 4943-2001或IEC 60950-1:2005標準來考核產品的安全;而室外用的LED開關電源的安全適用時可參考IEC 60950-22:2005標準來考核產品的附加安全。
由于室外用的LED開關電源的可靠性要求比較高,需要在設計、研制及生產階段做相應的可靠性試驗,應對可靠性試驗過程中觀測到的每一個失效的原因和后果進行詳細的分析,并研究采取有效的矯正措施的可能性。具體的可靠性試驗總要求可參考GB 5080.1―1986 設備可靠性實驗試驗總要求(IEC 60605-1―1978)。
2 LED用開關電源涉及的技術要求
2.1 產品涉及的環境試驗
由于室外用LED開關電源使用過程可能面臨惡劣的環境,如低溫、高溫、潮濕、腐蝕、淋雨、長霉等,運輸過程可能受到沖擊和振動,同時還要考慮儲存環境的影響。環境參數對產品的主要影響有:腐蝕、開裂、脆化,潮氣的吸附或吸收、氧化等。這些影響可導致材料的物理或化學性質的變化。
所以產品定型和研制過程可能需要經受一系列的環境試驗,目前的試驗方法有:GB/T 2423.1-2001 、GB/T 2423.2-2001、GB/T 2423.3-1993 、GB/T 2423.4-1993 、GB/T 2423.5-1995、GB/T 2423.10-1995 、GB/T 2423.16-1999 、GB/T 2423.17-2008 、GB/T 2423.38-2005。
單一環境的影響情況見表1。
表1 單一環境的主要影響
環境參數 主要影響 引起的典型故障
高溫 熱老化(氧化、開裂、化學反應)
軟化、融化、升華
粘度降低、蒸發
膨脹 絕緣損壞,機械故障,增加機械應力,由于膨脹喪失性能或運動部件磨損增大
低溫 脆化、結冰、粘度增大和固化、
機械強度的減低、物理性收縮 絕緣損壞,開裂,機械故障,由于收縮或機械強度降低和性能的減少,增大了運動的磨損,密封和密封片的失效,損壞
高相對濕度 潮氣吸收或吸附、膨脹、機械強度減低
化學反應:腐蝕、電蝕、
絕緣體的導電率增加
物理性損壞、絕緣損壞、機械故障
低相對濕度 干燥、脆化、機械強度降低、
收縮、動觸點間的磨損增大
機械故障、開裂
高氣壓
壓縮、變形
機械故障、泄漏(密封損壞)
低氣壓 膨脹、空氣的電氣強度降低、電暈和臭氧的形成、冷卻速度降低
機械故障、泄漏(密封失效)閃絡、過熱
太陽輻射 化學、物理和光化學的反應
表面惡化、脆化、變色、產生臭氧、加熱、不均勻加熱和機械應力
絕緣損壞
參見“高溫”
砂塵 磨損和侵蝕作用、卡住、阻塞、
導熱性減低、靜電效應
磨損增加,電氣故障,過熱
腐蝕性大氣 化學反應:腐蝕、電蝕
表面劣化、導電率增加、接觸電阻增大
磨損增大、機械故障,電氣故障
而產品的試驗順序要按預期的目的和應用情況來確定,具體見表2。
表2試驗順序的目的和應用
目的
主要應用
a)為了從試驗順序的前幾項試驗獲得有關故障趨勢的資料,先從最嚴酷的試驗開始。但要將能導致試驗樣品無法承受進一步試驗的試驗項目放在順序的最后
試制品試驗。通常用于研究樣機的性能
b)為了在試驗樣品損壞前取得盡可能多的資料,試驗順序應以最不嚴酷的試驗開始,(如非破壞性試驗) 研究性試驗。通常用于研究樣機的性能,適用于有限數量試驗樣品
c)能給出最嚴酷影響的試驗順序,某些試驗可暴露前一些試驗所引起的損壞 元件和設備標準化的鑒定試驗
d)能模擬實際上最可能出現環境順序 在使用條件已知時,設備和整套系統的鑒定試驗
適用于大多數設備的一般試驗順序的例子見表3。
表 3一般試驗順序舉例
試驗 說明
A低溫、B高溫、N溫度劇變 產生機械應力,該應力使試驗樣品對其后的試驗更為敏感
E1)沖擊、F1)振動 產生機械應力,該應力可使試驗樣品立即損壞或使它對其后的試驗更為敏感
M空氣壓力、Db交變濕熱、C2)恒定濕熱、
K2)腐蝕 會揭示上述熱和機械應力試驗的影響
L砂塵 可加重上述熱和機械應力試驗的影響
固體物質的浸入、水(例如雨)的侵入 宜采用GB/T 2423.37試驗L和GB/T 2423.38試驗R
1)試驗E和試驗F的試驗次序可互換;2)應盡可能用不同試驗樣品分別進行恒定濕熱和腐蝕試驗。
2.2 產品涉及的安全要求
室外LED用開關電源,沒有專門的安全試驗標準,但從產品失效情況來看,很多是屬于結構、溫升、爬電距離、電氣間隙、材料方面的問題。而 GB 4943-2001、IEC 60950-1:2005對電源有要求;而室外LED開關電源的安全適用時可參考IEC 60950-22:2005標準來考核產品的附加安全。可依據此類標準來設計和定型試驗。
2.3 產品涉及的EMC要求
因為室外工程用的LED用開關電源是屬于外部電源,可按信息技術類設備電磁兼容測試要求來試驗。
2.3.1產品相關的EMC檢測標準
國家標準、歐盟標準等同采用國際標準,只有本版上的差異,美國標準與國際標準在測試項目和方法上都有很大區別。
2.3.1.1 國家標準:GB 9254-1998或GB 9254-2008、GB/T 17618-1998、GB 17625.1-2003 、GB 17625.2-2007 。
2.3.1.2 國際標準:CISPR 22:2006、CISPR 24:1997+A1:2001+A2:2002 、IEC 61000-3-2:2005+A1:2008 、IEC 61000-3-3:2008。
2.3.1.3 歐盟標準:EN 55022:2006、EN 55024:1998+A2:2003 、EN 61000-3-2:2006、EN 61000-3-3:1995 。
2.3.1.4 美國標準: FCC PART 15RADIO FREQUENCY DEVICES
2.3.2產品相關的EMC檢測項目
2.3.2.1 GB 9254-2008即CISPR 22:2006、EN 55022:2006檢測項目有:電源端子騷擾電壓、
輻射騷擾場強。
2.3.2.2GB/T 17618即CISPR22、EN 55022檢測項目有:靜電放電抗擾度、射頻輻射場抗擾度、工頻磁場抗擾度、電快速瞬變脈沖群抗擾度、射頻場感應傳導抗擾度、浪涌抗擾度、電壓暫降和短時中斷抗擾度試驗。
2.3.2.3標準G B 17625.1即IEC 61000-3-2、EN 61000-3-2檢測項目有諧波電流發射。
2.3.2.4標準G B 17625.2即 IEC 61000-3-3、EN 61000-3-3檢測項目有電壓閃爍。
2.3.2.5美國標準FCC PART 15主要包含EMI部分項目,有電源端傳導騷擾電壓和輻射騷擾場強。
2.3.3 LED開關電源的EMC測試
LED開關電源的測試項目有電源端子騷擾電壓、輻射騷擾場強、靜電放電抗擾度、射頻輻射場抗擾度、電快速瞬變脈沖群抗擾度、射頻場感應傳導抗擾度、浪涌抗擾度、電壓暫降和短時中斷抗擾度、諧波電流發射和電壓閃爍。
2.4 產品涉及的能效要求
2.4.1我國對外部電源的能效要求
把交流電網電壓轉換為一個固定的、單路低壓直流或交流輸出電壓的額定輸出功率不大于250W的外部電源的能效應滿足GB 20943-2007的規定,目前CQC將此類單路輸出式交流-直流和交流-交流外部電源節能產品列入了節能產品認證實施規則,規則號為CSC/G1206-2005。
2.4.2歐盟公布EuP指令關于外部電源的實施措施草案及其改寫指令:《確立能源相關產品生態設計要求的框架》
2008年10月17日,歐盟生態設計法規委員會(Regulatory Committee)在EuP指令(2005/32/EC)第三次會議上公布了外部電源(External Power Supplies,EPS)的實施措施草案;2009年10月31日,歐盟委員會在其官方公報上公布了EuP指令(2005/32/EC)的改寫指令:《確立能源相關產品生態設計要求的框架》(2009/125/EC)(簡稱ErP),并在公布之日起20日生效。新指令正式生效后,將取代現行的EuP指令。新指令最鮮明的變化就是將原EuP指令中的耗能產品擴展為能源相關產品(Energy-related Products,其他內容沒有較大的變化。具體限值如下:
第一階段:實施措施生效后1年
(1) 無負載狀態:能源效率 < 0.50W
(2) 平均效率(Average active efficiency)
1.0W以下的產品,平均效率 0.500*Po;
1.0W～51.0 W的產品,平均效率 0.090*ln(Po)+0.5;
51.0 W以上的產品,平均效率 0.850。
第二階段:實施措施生效后2年(1) 無負載狀態下的能源效率應小于表4的限值:
表4 無負載狀態下的能源效率限值
標稱輸出功率Po
(W) AC-AC外部電源
(低壓外部電源除外) AC-DC外部電源
(低壓外部電源除外) 低壓外部電源
Po≤51 W 0.50 W 0.30 W 0.3 0W
Po > 51 W 0.50 W 0.50 W 不適用
(2) 平均效率應小于表5的限值:
表5平均效率限值
標稱輸出功率Po
(W) AC-AC和AC-DC外部電源
(低壓外部電源除外) 低壓外部電源
Po≤1 .0W 0.480*Po + 0.140 0.497*Po + 0.067
1.0W
Po > 51.0 W 0.870 0.860
2.4.3 LED開關電源的能效試驗
LED開關電源應通過GB 20943-2007強制性檢驗項目。
2.5 產品涉及的有害物質限制要求
產品的ROHS符合性評價滿足標準SN/T2002―2006的規定,適用時,還應符合使用國家(地區)有關技術法規對外部電源的環保、能效、性能等的規定。
歐盟在2006年7月1日開始正式實施ROHS指令(電氣電子設備中限制使用某些有害物質指令),屆時使用或含有鎘(Cd),鉛(Pb),汞(Hg),六價鉻(Cr6+)等四種重金屬,以及多溴苯(PBB),多溴二苯醚(PBDE)作為阻燃劑的電子電器產品將不允許進入歐盟市場。根據指令,電子電器設備的均一材質中鎘含量應在質量比的0.01%以下,其它物質如鉛,汞, 六價鉻,多溴聯苯和多溴聯苯醚含量應在質量比的0.1%以下。
2.6 產品涉及的性能要求
性能滿足有關的規范要求,通常應包括輸出電壓的準確度、電壓調整率、負載調整率、輸出紋波、功率因素、效率等。
2.7 歐盟出臺的其他指令、法規和決議
2.7.1歐盟已出臺765/2008/EC和768/2008/EC兩項旨在嚴格CE標志認證規定的法規,以確保產品安全;
2.7.2 REACH 代表化學品注冊、評估、授權和限制的法規,歐盟目前公布了15種高關注度物質;
2.7.3歐盟WEEE新修訂草案,WEED指令總的要求是企業生產的產品回收率要高;
2.7.4歐盟1348/2008/EC決議、2009/6/EC指令,歐盟作出此項決定的目的是保護人類健康和安全。相關企業需引起注意,通過調整配方、加強對成品及有關原材料檢測、開展對合格供貨商的評定等措施進行應對。
3意義
本文研究總結了LED用開關電源適用的法律法規和標準要求,為評估和審查新開發產品的設計安全、科學有效地監控產品質量奠定了基礎;對積極應對技術貿易壁壘,幫助企業提高質量管理水平、質量控制能力以及破壁應對能力,具有重大的指導意義。同時為今后國家局研究和制定“綠色電源”、“綠色電器”以及其他相關產品的技術措施和監管措施提供了一個很好的第一手參考資料。
參考文獻:
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led開關電源范文2
關鍵詞：LED顯示屏；LED顯示模組；LED顯示控制器；恒流驅動；低功耗
引言
LED全彩顯示屏，由于面積大、播放時間長，其耗電量是客戶關注的一項關鍵指標。降低顯示屏能耗是LED顯示屏技術一個重要的發展方向。
全彩LED顯示的控制系統節能管理
LED顯示屏是一種集計算機技術，電子技術，光學技術，電氣技術和結構技術等各種現代工程技術于一體的系統集成工程應用。全彩LED顯示屏系統基本組成如圖1，包括：計算機及系統管理界面，LED交流電源配電柜，信號前端處理器，顯示屏端信號分配器，全彩LED顯示屏(全彩LED模組陣列)等。
LED顯示屏系統上位機的節能管理
如圖1所示，通常LED顯示屏上位機包括計算機硬件及上位機軟件，它在LED顯示屏系統中既是顯示屏系統的媒體編輯平臺，為顯示屏提供圖像視頻信號源；又是顯示屏系統的控制平臺，控制系統軟硬件設備。從節能角度出發，上位機適當調控系統各種設備，從而實現LED顯示系統節能目的：(1)根據實際反饋的電氣負載要求，對配電柜的三相交流供電進行平衡控制(控制如圖1的配電柜)；(2)根據實際的需要，關閉屏體的部分無用區域；(3)控制新興的能源供電(如太陽能和風能等)，提高電能的變換效率；(4)實現時間程序管理LED顯示亮度；(5)實現環境亮度程序控制LED顯示等。
信號前端處理器的節能管理
如圖2，信號前端處理器接收上位機來的控制命令和視頻圖像數據輸入，然后將這兩種數據信號通過FPGA進行數據重組排列，再通過光纖發送給信號分配器：同樣接收光纖反饋回的數據信號，并通過FPGA完成對數據的解析并通過MCU轉發給上位機處理。沒有上位機參與工作的LED系統中，信號前端處理器的嵌入式平臺就將承擔起對整個系統同設備的智能控制功能。就節能舉措而言：(1)具有LED的時間程控功能；(2)具有LED的環境亮度程控功能；(3)具有供電設備管理控制功能，提高電能轉換效率等。
顯示屏端信號分配器作用
如圖3，顯示屏端信號分配器接收光纖來的數據信號，首先將視頻數據和命令數據信號按照顯示屏的模組陣列實際工程排列情況分割成4組信號，然后通過LVDs接口將視頻數據和命令數據分別發給LED顯示屏體的四個輸入端口。另一方面，屏體來的命令反饋數據信號或檢測數據通過485接口進入處理器PPGA中，然后通過光纖調制器的向信號前端處理器發送。它是信號傳輸樞紐。各種數據的分組排列及下傳和上傳的大量處理工作在此處理。
模組節能設計
全彩LED模組如圖4，包括：模組信號控制模塊，全彩LED點陣模塊，模組供電模塊等。
模組信號控制模塊節能設計
模組信號控制模塊如圖5，分配器下傳的數據信號通過LVDS接口芯片轉換得到數據流分成兩路，其中一路以LVDS信號環接輸出到下一模組的輸人口，另一路以TTL電平的方式輸入到PPGA；FPGA再根據模組ID號，解析出命令數據和視頻數據；視頻數據按地址截取相應的區域視頻數據、緩存、并以一定的算法格式輸出去驅動LED點陣模塊；命令數據，則執行相應命令，如GAMMA校正、亮度調整、模塊電源的開關等。同時。根據相關的命令要求，模塊應答回傳信號及相關傳感器的檢測數據通過上傳通道向上傳輸。
模塊信號控制模塊、顯示屏端分配器、前端信號處理器和上位機(包括控制界面軟件)組成閉環的控制過程；實現環境亮度程控、時間亮度程控，電源模塊調整，LED顯示屏顯示負載實時調節等功能，為顯示屏的節能應用提供了信號處理的必要軟硬件條件。
模組LED點陣模塊節能設計
LBD點陣模塊設計節能舉措主要圍繞著LED燈管選擇和恒流驅動芯片驅動設計來進行。
(1)LED點陣模塊的像素設計和高光效的LED燈管選擇：全彩LED點陣模塊的像素一般由紅綠藍三個子像素組成，像素點功耗是：(V紅×I紅)+(V綠2×I綠)+(V藍×I藍)。LED器件正向電流與發光亮度近似于線性正比例關系。選用高亮度的LED器件組，像素點功耗相對較小，顯示屏功耗也相對較小。以P20全彩顯示屏為例，紅、綠、藍LED標稱亮度各提高20％，在顯示屏亮度不變的情況下，顯示屏的功耗會降低1s％以上。因此，選發光效率高、發光強度值大的LED器件可以有效節能。
(2)高效的LED驅動電路設計：傳統全彩LED顯示屏采用5V的電源給LED點陣模塊供電(如圖6所示)，分壓在恒流Ic上的電壓，除去恒流芯片達到線性導通所必需的正向電壓值外，其余剩下的電壓均會造成無用的功耗，轉換成熱能。節能的LED顯示屏像素驅動電路如圖7所示，這種設計采用紅綠藍LED器件分別供電的方式：V紅、V綠、V藍。比較試驗證明，在選用相同LED器件和相同恒流驅動芯片，并要求顯示同樣亮度的條件下，節能電路與傳統電路比較節能30％以上。
模組電源電源拓撲節能設計
全彩LED顯示屏的模組供電方式普遍采用低壓大電流開關電源模塊輸出并聯的總線供電方式。由于開關電源輸出的電流大，變壓器銅損大，整個的電源轉換效率低(滿負載只能做到75％以內)。本文推薦模組內電源采用若干小型開關電源分布式供電方式，以提高開關電源的能量轉換效率。譬如：交流220v總線輸入、最大輸入功率是35W、輸出可調電壓的開關電源模塊效率可以達到86％以上。該開關電源的能量變換效率相對大電流并聯供電的常規供電拓撲結構而言節能在10％以上。
結語
led開關電源范文3
【關鍵詞】電解電容；驅動電路；有源紋波補償；保護電路
1.前言
LED（發光二極管）為新一代的綠色照明光源，具有節能、環保、高亮度、長壽命等諸多優點。它不僅是照明光源的新寵，也與人們的生活戚戚相關。因此，研制長壽命的驅動電源，構建高效率、低成本、高功率因數和是LED燈發光品質和整體性能的關鍵，也是LED照明技術發展的需要。據不完全統計現有的白熾燈泡壽命比LED燈少約40倍。因為發光二級管不僅是直流電流驅動器件，也是光電轉換器，有將光電轉換的功能。它的作用主要是通過流動電流，將電能轉變為光能，所以其優勢是比一般的光源的節能效率和工作壽命都要高。但是，在LED驅動電源的整流電路和濾波電路中一般需要使用大容量的電解電容。電解電容器的壽命一般為l05℃/2000h，就是說當電容周圍溫度升高到105℃時其壽命只有84天，即使工作在溫度為85℃的環境中，使用壽命也僅為332天，所以電解電容是阻礙LED驅動電路壽命的主要原因。為了提高驅動電源的壽命，有必要去掉電解電容，為此文中提出一種無電解電容的高亮度LED驅動電源。
2.LED驅動電路的工作原理
3.LED驅動電路的具體設計
3.1 輸入電路的設計
3.1.1 EMI濾波器的設計
3.4 有源紋波補償電路的設計
3.4.1 有源紋波補償理論
因為現有的LC濾波電路無法完全濾除紋波，而且電容量小的電容濾波效果更差，所以傳統的開關電源輸出波紋大，若流過LED的電流紋波過大將不僅影響了LED的光效，而且影響LED的光衰，特別是電解電容由于它的使用壽命短，從而嚴重的縮短了開關電源和LED的使用壽命。因此，從研究小電容量入手、以輸出紋波小、能量變換效率高為內容，以使用的安全性和長期性為目的，構建新型驅動電源，是十分重要的和必要的，是當前急需解決的問題，具有一定的科學性和可靠性。
文獻[4]在總結主輔補償電路的基礎上，采用線性電源對電感紋波電流進行補償的方法，其電路結構如圖8所示。通過檢測電阻R1的電壓來檢測電感紋波電流，放大器輸出與電感紋波電流反向的補償電流通過電阻R5將電感紋波電流補償。該電路通過用電阻匹配來解決紋波電流補償問題，容易實現；并且省去電解電容，使得電源的使用壽命能夠延長。
3.4.2 有源紋波補償電路的設計與仿真
如圖9所示，有源紋波補償電路由三極管，運算放大器A1，A2，和電感電流檢測電阻組成。其原理是通過檢測電感兩端的電流，通過運算放大器A1和A2比較后控制三極管的開關實現電流的補償。
4.結束語
目前LED驅動電路中，影響驅動電路整體壽命的主要因素是儲能電容，所以本設計采用線性電源抑制輸出波紋，達到減小儲能電容的電容量的目的，因此可以在不增加輸出波紋的情況下采用壽命長的薄膜電容取代電解電容，從而提高LED驅動電路的整體壽命。從仿真結果來看，采用以有源紋波補償后，電路運行穩定，各項指標滿足要求，這說明此方法能夠有效的提高了驅動電路的使用壽命。
參考文獻
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led開關電源范文4
[關鍵詞]事故、變電站、照明、充電
中圖分類號：TU984.12 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）17-0371-01
一、具體問題描述
我局2005年以前建造的變電站多數采用基于站用交流系統的獨立式充電應急燈作為事故照明。充電應急燈因制造工藝、燈具及內置蓄電池壽命等原因，投運一段時間后，陸續故障損壞，只能采取更換的辦法加以解決，投資不斷。綜合判斷，該類型事故照明系統，在技術上、使用壽命上，均已進入淘汰期，需進行改造。
二、解決問題的思路和方法及實踐過程
變電站事故照明系統作為變電站發生事故時的應急照明，要求事故照明在變電站交流系統（400V）正常時不得點亮，當變電站因內外部故障，站內交流系統（400V）失壓時自動點亮，為現場運行人員故障判斷、恢復供電以及事故搶修提供基本照明。根據以上所述，可以判斷，當事故照明系統燈具點亮時，變電站交流系統已失壓，故該系統不能直接采用交流電源，它必須采用其它可靠的工作電源。
基于以上分析，針對變電站事故照明系統的改造，宜采用以下對策：利用蓄電池組作為事故照明的供電電源，采用低壓交流母線電壓作為該系統投切的控制信號，通過合理配置事故照明系統自動切換設備，以及燈具，可以達到該系統的各項要求。
依據變電站事故照明系統的要求及其特點，結合變電站現場設備實際，經分析研究拿出如下技術方案，下面結合圖1進行說明其工作原理。
如圖1所示，該事故照明系統原理圖分為直流部分（右側虛線框、主回路）、交流部分（左側虛線框、控制回路）。
直流部分（主回路）：在直流系統出線空開中，選用一路備用空開，其負載端接接觸器常閉觸點上側兩路觸電，接觸器常閉觸點下側對應兩路觸點，接開關電源輸入端（直流220V），開關電源輸出端（直流24V）接LED燈組（并聯）。
交流部分（控制回路）：在站用交流系統出線空開中選用一路備用空開（3相380V），在其負載端選用A、C兩相接入交流接觸器線圈（其線圈為交流380V）。
該事故照明系統各元件在變電站安裝位置：
1）交流空開：交流屏（或交直流屏）備用出線空開；
2）直流空開：直流屏（或交直流屏）備用出線空開；
3）接觸器：新裝設備，安裝于直流屏（或交直流屏），屏內；
4）開關電源：新裝設備，安裝于直流屏（或交直流屏），屏內；
5）LED燈具：新裝設備，安裝于主控室、高壓室、電容器室等需提供事故照明的室內設備安裝處。
該事故照明系統各元件作用：
1）交流空開：接通或斷開交流電源，控制事故照明系統接觸器斷開或閉合，為該照明系統提供點亮或熄滅指令，同時可作事故照明系統試驗開關。
2）直流空開：接通或斷開直流電源，給下一元件（開關電源）提供工作電源，與交流空開同時斷開后，可以檢修、維護其負載側各元件。
3）接觸器：根據其線圈有無對應電壓等級（380V）交流電流，通過鐵芯的動作，分斷、閉合直流回路，熄滅或點亮系統燈具，實現自動投切功能。
4）開關電源：將輸入的直流電壓（220V）改變為直流燈具的額定電壓（24V）。
事故照明系統工作原理：
1）變電站交流系統正常（正常運行）時
交流、直流空開均處于合閘位置，此時接觸器線圈通有交流電流，接觸器鐵芯動作，常閉觸點斷開，切斷直流回路，系統中開關電源、LED燈具均無任何電流通過，燈具為熄滅狀態。
2）變電站交流系統失壓（事故）時
交流、直流空開均處于合閘位置，但此時因交流系統失壓，接觸器線圈無交流電流通過或電壓過低（交流系統單相故障），接觸器鐵芯不動作，常閉觸點閉合，直流系統電源（220V）通過空開、接觸器到開關電源，變為24V直流電，接入LED燈組，燈具點亮提供照明。本狀態為自動投切，無需人為操作，且交流系統恢復時，系統自動恢復到原狀態（燈具熄滅）。
3）變電站交流系統正常時，事故照明系統試驗
對正常狀態下的事故照明系統試驗時，只需將該系統中交流空開斷開，模擬交流系統失壓時狀態即可，其工作原理與交流失壓（事故）相同。
三、對實踐過程的思考和對效果的評價
本變電站事故照明改造方案，根據實際改造及投入運行后的實際運行情況，總結出該系統具有的優點：
1）系統元件少，工作更加可靠，成本低廉。
2）系統整體使用年限長。系統電子元件少，只有開關電源一個，其可靠使用壽命約為8-10年，其它元件使用壽命均大于10年。
led開關電源范文5
各有各的絕招
最近幾年的電源技術，雖然沒有革命性的突破，但演進的過程并沒有停滯。面對系統設計對電源越來越高的要求，很多廠家都在已有產品的基礎上，進行了革新和改進。
德州儀器公司是半導體行業的領先公司，其電源管理產品涵蓋了標準IC、高性能插件、變壓器、數字電源和集成電源模塊。在此次大會上，TI首先與聽眾分享了其先進的開發工具，包括采用可替換C2000數字電源實驗板套件(TMDSDCDC2KIT)，可滿足基于軟件的數字電源管理技術新手的需要。另一個產品，C2000 DC/DC數字電源開發者套件(TMDSDCDC8KIT)則主要面向多軌與多相位應用，并可進行多達16個電源軌的管理。另外，TI的工程師就通信電源發表了“基于中間母線控制的新型通信電源整體解決方案”的演講，介紹了連續傳導模式控制器UCC28070。從高端通信系統、冰箱與空調中的嵌入式家電電動機驅動器到HID照明鎮流器，各種類型的應用都能使用此產品。 意法半導體也是一家產品線非常豐富的公司，他們給聽眾介紹了面向Intel目前最先進的VR11.1處理器的全套解決方案，該方案包括了L6716降壓控制器和PowerFlat封裝MOSFET。L6716是采用雙沿異步PWM架構的2/4相控制器，可選擇二、三、四相運行，帶有3相內部驅動和單相外部驅動，具有0.5％的輸出電壓精度和高電流集成門極驅動，其多個DAC可滿足VR10、VR11和VR11.1的應用需求。得益于LTB技術，L6716輸出部分的成本節省高達20％；3個內部驅動和二至四相可擴展方案既節省了空間又提高了設計的靈活性。這些優勢都為VR10、VR11和VR11.1的應用提供了經濟高效的解決方案。
大電流的電源負載點設計是最近的熱門話題。美國國家半導體的Simple switcher控制器就是針對于此設計的。這個領域面臨的要點是頻率補償，而Simple switcher控制器正解決了此問題。該控制器的使用范圍是輸出電流超過4A的系統，其最大輸出電流能達到12A，開關頻率可以調整。這種控制器的效率很高，在10A的時候可以達到95％。Simple switcher控制器有兩個特點，一個是具有了固定導通時間，這項技術可以恒定頻率與輸入電壓的關系，能在輕載時發揮最大效率，瞬態響應極快。另一個特點就是具有防紋波模式，利用芯片模擬出的紋波來抵消固有的輸出紋波，優點是可以采用等效串聯電阻較低的電容器。綜合這兩項技術，新型控制器無須環路補償，具有接近的工作頻率，降低了系統成本，簡化了設計。
專注于電源技術的安森美半導體此次做了名為“雙路降壓直流一直流調整器NCP3120”的演講，闡述了NCP312x系列特點及其應用。NCP312x器件系列能提供可編程的比例、序列和追蹤控制功能，在啟動和省電期間管理輸出電壓。其典型應用領域為機頂盒、液晶電視和有線調制解調器等多種消費應用。由于數字信號處理器、現場可編程門陣列或其他信號處理器需要多個電源，以產生用于內核和輸入/輸出外設的不同電壓電平，因此需要對每個電壓進行專門的定時控制，防止出現閂鎖情況而造成應用現場失效的直接甚或潛在損壞，現在，通過NCP3 12x就可以實現這個功能。
對電源系統的優化一直是工程師最為關注的，凌驥電子(上海)有限公司本次演講的主題就是“多電壓單板電源系統優化設計”。演講人首先介紹了單板電源的完全隔離、中間母線和混合型架構三種基本架構，并從成本、空間、可靠性和效率等方面比較了它們的優缺點。之后，從輸入濾波、實現各電源的穩定性、使能端的使用、PCB的繪制和母線轉換器的均流等幾個方面重點說明了在單板電源的設計中應注意的問題。最后，介紹了如何通過各種工具和模型正確選擇外部元件，在原型前預測并保證正常工作，簡化設計并達到更好的設計效果。
愛立信公司有二十多年的電源產品開發歷史，此次以“數字控制的隔離直流/直流變換器”為話題向與會者介紹了其1/4磚封裝DC/DC電源模塊BMR453在Micro-TCA電源模塊中的應用。BMR453效率可達96％，在600W輸出時的損耗約為25W，通過同步和對電源主回路交又控制技術可減少輸入端濾波電路，對EMI性能提高有極大幫助；并且，在實現均流、同步和交叉控制以及通過PMBus配置、控制和監控電源模塊等功能時不需要額外的電路。
鋰離子電池是電子設備的動力源，而精工技術有限公司對鋰離子電池的管理頗有心得，此次介紹的多節鋰電池保護方案S-8204和S-8209系列看起來與以往的多節鋰電池保護IC并無分別，實際上卻加入了級聯的新概念，非常適合醫療設備和電動自行車等應用。S-8204系列內置高精度電壓檢測電路和延遲電路，是用于3節或4節串聯鋰離子可充電電池保護的IC。通過SEL端子的切換，可用來保護3節或4節串聯電池。S-8209系列是內置高精度電壓檢測電路和延遲電路的、用于保護2節以上鋰離子/鋰聚合物可充電電池的IC。由于配置了通信功能和兩種電量平衡功能，因此也可用來構成多節串聯電池的保護電路，令多節鋰電池保護的應用更廣泛、更靈活。
隔離是電源中一項非常重要的技術，它關系到使用者的人身安全。Silicon laboratories公司在本次會議上的演講就有關于此。可能是強于射頻技術，他們的產品采用了射頻隔離方式，隔離脈沖信號可達到150MHz，能充分滿足各種應用要求。本次給大家介紹的是Si8230/3，一種ISOdriver，即隔離器加驅動器的組合，具有4A峰值驅動電流，50ns的傳導時間，2500V隔離電壓。其特點是兩線或PWM輸入，可編程死區時間控制，輸入/輸出欠壓保護。優點是減小了PCB尺寸，可直接同任何型號的控制器連接，用戶可調諧系統來獲取最大的峰值效率。該產品集成了Overlap保護，可以防止上、下端MOSFET同時導通給系統帶來不必要的沖擊。
LED驅動備受推崇
隨著技術的快速成熟，照明市場已經逐漸步入LED的時代。根據相關市場咨詢公司的報告，到2010年，全球通用LED照明市場將會達到10億美元的規模。在LED市場繁榮的時候，LED驅動器也將得到巨大的市場空間。專業的模 擬器件公司都有自己的LED驅動產品線，這其中就包括了脫胎于家電巨頭飛利浦的NXP公司。該公司推出了一系列高功率因數和效率的LED驅動產品，將面對通用照明、信號和特殊照明領域。NXP的方案采用了交流相位調光技術。其中，SSL152x和SSL1623PH系列是開關模式的控制IC，可工作于80-277V的交流電壓，適合多種拓撲結構，頻率可調；SSL1750則集成了PFC和回掃控制，效率在80％以上。這些產品還集成了更多的綠色功能，像谷底開關、頻率限制功能，具有高壓啟動源。很重要的一點，具有過溫保護，這對LED設計是非常重要的。此外，NXP還推出了針對LED路燈的解決方案。該方案采用了SSL1750和UBA3070，能驅動50個LED，功率因數大干0.9，能效大于84％。
無獨有偶，在本次會議上，另一個老牌電源芯片廠商PI公司也推出了自己的LED驅動解決方案。其中，LinkSwitch-II是離線式LED驅動器，其集成了初級側控制，省去了光耦器和所有次級側CV/CC控制電路，可實現高效率離線式LED驅動器設計。TOPSwitch-HX則用于LCD背光，具有多種工作模式，輸出功率最高為70W，在110mW輸入功率下能提供30mW的待機功率。LinkSwitch-II內置了700V MOSFET，可在高達380V的電壓下工作，滿足30mW空載要求，能以10％的裕量應對能源之星2.0規范，如果采用隔離式設計方案只需要25個元件，而非隔離式設計只需要15個元件。采用該器件能確保LED具有±10％的恒流容差。
功率器件新貌
功率器件是電源電路的基礎，它們的性能提高將對系統產生巨大的推動作用。
英飛凌科技介紹的900V CoolMOS(超級結MOSFET)主要應用于高效率開關電源、工業及再生能源轉換等場合。它延續了革命性的“超級結”結構，從而突破了MOSFET界所謂的“硅極限”，因此在同樣的封裝條件下能夠實現業界最低的導通阻抗。例如，它在TO-247和TO-220封裝下最大通態電阻分別只有0.12Ω和0.34Ω，比傳統的900V MOSFET通態電阻減小了75％以上。
CoolMOS 900V系列具有極低的靜態和動態損耗，演講人以LCD TV、三相照明系統和太陽能供電系統為例，說明了該系列如何使設計更有效并更具成本收益。就聽眾提出的在高光頻環境中應用問題時，演講人表示即便光頻率超過1MHz，CoolMOS的穩定性也不會受到影響。
IR公司一直致力于功率半導體器件的研發和生產，已有超過60年的功率器件開發歷史。自從推出SuperIRBuck系列后，每年都要推出最新型號的產品。今年，IR公司又帶來該系列產品的最新型：IR38XX。該產品集成了高性能的PWM控制IC和高能效MOSFET，可用于嵌入式POL市場，最大輸出為14A，0.6～12V輸出，適用單5V或12V電壓供電。SuperIRBuck采用了模塊式封裝，即將多個芯片集成在一個封裝引線框中，易于實現板載電源的設計，外部只需要接入電感、電阻和電容即可。與Monolithic方案相比，效率更高，與采用分立器件相比，功率密度高，所占用的面積也較小。在這其中，IR380X是專為消費電子應用設計的產品，可以定頻工作(600kHz或300kHz)，過流保護可調，軟啟動可調，高精度低電壓參考電平，預偏壓啟動，12V電壓供電時的效率為95％。
測試手段的提高
電子產品的飛速發展，對電源的效率、功率、性能指標等提出了更多要求，這使得電源測試的標準和方法也在不斷發展，在本屆電源研討會上，眾多測試測量廠商給出了他們最新的電源測試方案。
泰克公司已經多次參加電源研討會，今年的演講題目是“創新電源系統分析與測試方案”。其首先分析了開關電源設計中的測試需求，然后根據這些測試需求中的難點給出泰克的解決方案，比如，如何安全準確地探測“浮動”電壓、如何消除電壓探頭和電流探頭之間的時滯、如何利用示波器的長存儲功能進行電源測量、如何利用泰克示波器的Wave Inspector功能進行電源系統查障等。結合泰克DP04000/7000示波器、差分探頭、電流探頭以及功率測量及分析軟件等，泰克的演講嘉賓給出了一些非常實用和可操作的電源測試方案。
上海橫河國際貿易有限公司今年的演講題目是“橫河新型測試儀器及其在電源方面的應用”，其工程師在演講中介紹了橫河高速數據采集儀、橫河數字功率計以及橫河數字示波器在電源測試方面的應用。另外，還特別介紹了橫河DL9000的電源分析功能，例如：測量開關損耗、測量安全工作區、測量突入電流、測量輸入電壓品質、諧波分析等，這些電源分析功能可以滿足開關電源設計過程中對高轉化效率、高穩定性、低功耗、低成本的要求。
北京普源精電有限責任公司已經是第二次參加電源研討會了，他們今年的演講題目是“RIGOL數字萬用表在電源測試行業的應用”。其重點介紹了電源生產企業自動化測試系統中數字萬用表的選擇和應用。在電源的自動化測試系統中，模塊化的硬件有示波器、萬用表、射頻模塊、開關等，所有儀器要作為一個整體來運行，作為萬用表要適應系統運行的要求，性能方面需要符合一定的標準：高可靠性、高準確度、兼容性要好、測試效率要高。其5位半精度萬用表具有高準確度的測量結果，并且具有極好的兼容性，除了GPIB、USB等接口，還具有LAN接口，該萬用表操作流程簡單，在產線上可以實現極快的測量速度，讀數高達120/s，可以滿足電源生產企業自動化測試系統的要求。
美國力科公司演講的主題也是圍繞開關電源展開。在開關電源測試項目中有一個難題是功率器件飽和壓降的測量，它要求的信號調解線性度必須遠優于8位數字示波器能夠達到的分辨率，力科公司為此專門推出了差分放大器DA1855A，其優異的CMRR性能提供了高質量上端柵極驅動電壓測量。力科有一整套完整的電源測試方案，其中包括數字示波器、探頭、軟件以及電源測試思路和測試手段，不僅可以進行高精度功率器件飽和壓降測量，而且可以測量開關電源各個工作階段的動態功率、動態電阻及功耗等重要參數，滿足開關電源的測試需求。
安捷倫科技有限公司有兩個演講題目，其一是關于開關電源的測試方案，重點介紹了電源設計者需要關注的幾個關鍵測試項目，并結合安捷倫的示波器、功率測量與分析軟件給出一些具體的測試方法；另一個演講是關于系統上電測試，重點介紹了利用安捷倫N6705A直流源分析儀解決系統上電測試的難題。在產品的研發和驗證中，系統的上電測試是必不可少的一項，需要對各種可能供電狀態的適應能力和功耗特性進行測試。傳統的測試方法往往需要選擇多臺儀器，還要進行眾多的連線，選擇合適的探頭，進行麻煩的系統集成以及編程，大大影響了工作效率。安捷倫N6705A直流源分析儀是一臺高度集成化的儀器，在一個系統中集成了4個高品質的電源、數字表、示波器、任意波形發生器、數據記錄等功能，工程師使用它無須開發任何控制和測量程序，所有功能和測量都可從前面板得到，大大提高了測試效率。
臺灣致茂電子(Chroma)的演講題目是電源測試的標準、方法與發展趨勢，演講從電源測試標準出發，針對行業通用的測試標準，如電源效率、電源穩定性等，給出具體的測試方法。重點內容包括：電源效率、空載功率的測量標準與方法；電源變動測試評定等級以及電源輸入電壓變動的測試方法；電源輸出特性測試方法；電源穩定度指標及穩定度測試方法。
led開關電源范文6
>> 一種大功率LED照明電源解決方案 大功率LED路燈驅動電源的設計 一種高轉換效率高功率因素的大功率LED電源研究 大功率LED照明驅動以及智能調光的電路的研究設計 大功率LED照明驅動匹配方式研究 高功率因數大功率LED路燈驅動電源的設計 一種用于TR組件功放的大功率脈沖電源設計 一種新型大功率電源浪涌電流抑制電路的研究 一種大功率半導體激光器的電源及溫控系統設計 一種新型大功率LED礦燈的探究 大功率太陽能LED路燈恒流驅動電源設計 大功率LED照明驅動電路的相關問題探討 淺談大功率LED照明優越性與LED節能的應用 大功率LED驅動器設計探討 一種低成本的大功率光伏離網逆變器設計 大功率LED照明燈具的光學及散熱技術的研究 100 lm/W照明用LED大功率芯片的產業化研究 大功率白光LED路燈發光板設計與驅動技術 基于RT8482的大功率LED驅動電路設計 關于大功率LED恒流驅動電路的研究 常見問題解答 當前所在位置：
關鍵詞：驅動電源；功率因數校正；單端反激
DOI： 10.3969/j.issn.1005-5517.2014.2.008
第一作者簡介： 周俊生， （1968 - ） 男， 廣東饒平人， 碩士，工程師， 華南理工大學， 研究方向： 電子電路、電子工藝和焊接技術。
1 驅動電源整體結構
本文設計的大功率LED驅動電源采用兩級結構。市電220V交流電經過整流濾波電路后，進入前級的有源功率因數校正（APFC）電路，輸出穩定的直流后，通過后級的單端反激變換電路進行降壓，實現穩態恒功率控制[1-2]，其結構框圖如圖1所示。
計算得到Co為102.9μF。
因電容器的電容量存在誤差，還需要考慮降額使用。在此設計中降額20%，故選用標稱值150μF、耐壓值420V的電解電容。
2.3 功率MOSFET的選擇
選擇MOSFET的主要參考依據是導通電阻RDSon，針對功率因數校正技術的應用，開關管的耐壓是由過壓允許值以及輸出電壓決定的，它所能承受的最大電壓出現在開關管的關斷時刻，大約為電源額定直流的輸出電壓值[4]。在選用開關管時，它的耐壓規格最好留出20%的電壓裕量，因此本設計中采用的開關管源漏極承受電壓為VDSS≥1.2V0=480V。流過MOSFET的最大平均電流為
電流檢測比較器的反向輸入端，通過L6561芯片的CS引腳，可檢測流過電感的瞬間電流大小，并藉由外部檢測電阻RS轉換成電壓值。一旦這個值達到了乘法器輸的出極限值，PWM的栓鎖就被重置、MOSFET就被關閉。在PWM栓鎖還未被ZCD訊號設定之前，MOSFET都會在關閉的狀態。感測電阻值RS的大小由下式計算：
管腳3是乘法器的第二個輸入端；整流后的電壓通過一個電阻分壓網絡連接到此引腳，以獲得一個正弦波的參考電壓信號[5]。乘法器可由以下關系描述：
3 單端反激恒流電路
本設計采用單端反激式變換器，使用On-Bright（昂寶）公司OB2269芯片[6]。反激式變換器電路的原理圖設計如圖4所示。
3.1 變壓器的設計
設計反激式變壓器，就是要讓反激式開關電源工作在一個合理工作點，使其發熱量盡量少[7-8]。
求得NS=8.29，取9匝。兩個輔助繞組，一個用于輸出端恒流芯片供電，一個用于去磁檢測，取兩個輔助繞組的輸出電壓為15V，其匝數均為：NA=15×Ns/（Vo+VF）。計算NA=3.69，取4匝。
變壓器繞制，初級線圈采用0.4mm漆包線，次級繞組及兩個輔助繞組采用0.3mm漆包線，為降低集膚效應影響，都采用3股并繞法。繞線占用窗口面積為20.19mm2，小于PQ3230型鐵氧體磁芯的窗口面積，因此線圈繞制合理。變壓器需開氣隙為：Ig=4π×10-7？Np？Ag/Lp=0.34mm。3.2 開關管的選擇
開關管承受最大電壓有PFC輸入電壓、原邊感應電壓和開關管關斷時初級線圈沖擊電壓，電壓之和約為638V。開關管開通延遲與關斷延遲時間都要盡可能短，以提高開關速度，避免造成無謂損耗。考慮裕量和開關管損耗，在此選用Infineon公司的20N60S5。
3.3 恒流限壓控制電路的設計
限壓控制方面，選用德州儀器公司生產的三端可調分流基準源TL431A。在應用中要選擇傳輸系數和耐壓較高的光電耦合器，選用型號為PC817的光耦器。另外需通過R16、R17、R18對TL431A進行分壓，分別取R16=3kΩ、R17=100kΩ、R18=39kΩ，計算能得到穩定時V1=36V，符合條件。恒流控制方面，選用型號為LM358的運算放大器。
4 實驗測試數據及分析
在完成電路調試和驅動電源的制作后，采用功率電阻模擬負載的方式，對電源樣機的實際工作情況進行了實驗測試。電源在不同輸入電壓條件下負載工作時所測得的數據如表1所示。從表中數據可以看出，在100到240V的寬輸入電壓范圍內，輸出電流均保持在3A左右，達到恒流輸出的效果。
電源在不同負載條件下工作時所測得的數據如表2所示。數據表明，電源效率及功率因數隨負載增加而上升。在滿負載的情況下，驅動電源樣機的功率因數達到96.9%，效率能達到86.75%，基本符合大功率LED照明系統對驅動電源的要求。
5 結論
本文從功率因數校正和變換器及其拓撲結構上進行了討論分析，設計出一款有源功率因素校正的單端反激變換大功率LED驅動電源，通過測試驅動電源的功率因數和效率，給出實驗結果并進行分析，驗證本文所述理論的正確性。
參考文獻：
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[6] 梁健鋒.大功率LED照明系統及其驅動電源設計[D]. 廣州： 華南理工大學， 2011.