LED-chippet i LED-skärmen är en karakteristisk-känslig halvledarkomponent och har negativa temperaturegenskaper. Därför måste den stabiliseras och skyddas under applikationsprocessen. Det är just därför som begreppet körning föds. Kraven på LED-displayenheter för drivkraft är nästan hårda. Till skillnad från vanliga glödlampor kan lysdioder anslutas direkt till 220V AC-nät. Lysdioden drivs av en lågspänning på 2 till 3 volt. Det är nödvändigt att designa en komplicerad omvandlingskrets. LED-lampor för olika ändamål måste vara utrustade med olika strömadaptrar. På den internationella marknaden har utländska kunder mycket höga krav på effektivitetsomvandling, effektiv effekt, konstant strömnoggrannhet, strömförsörjningslivslängd och elektromagnetisk kompatibilitet hos LED-drivenhetens strömförsörjning. Utformningen av en bra strömförsörjning måste beakta dessa faktorer, eftersom strömförsörjningen visas i hela lysdioden. Skärmens roll är lika viktig som det mänskliga hjärtat.
Fullfärg LED display
Strömförsörjningen till LED-skärmen är mycket viktig. Varje LED-display innehåller många dedikerade nätaggregat. Modellen och strömförsörjningens effekt påverkar direkt effekten och prestandan för LED-skärmen. Enkel kunskap om LED-skärmens strömförsörjningsmärke Det finns många, många på marknaden, och priset varierar mycket. Om prestanda för LED-skärmens strömförsörjning inte kan hänga med, kommer det att orsaka många oförutsägbara konsekvenser, såsom: onormal display, flimmer, allvarlig kortslutning och brand, dessa olyckor är inte Det är inte nytt, det är alla verkliga exempel. Många kunder gillar att jämföra priser vid köp och sedan fortsätta sänka priserna. För att ta emot beställningar kan vissa tillverkare endast ta beställningar till reservpris och göra väsen av olika tillbehör. Inklusive strömförsörjning.
Strömförsörjning med LED-display och konstantströmsdrift är oskiljaktiga. Vid användning av LED som bildskärm eller annan belysningsutrustning eller bakgrundsbelysning måste den drivas med konstant ström. De främsta skälen är följande:
1. Undvik att drivströmmen överskrider det maximala märkvärdet och påverkar dess tillförlitlighet.
2. Skaffa de förväntade kraven på ljusstyrka och se till att ljusstyrkan och färgstyrkan för varje lysdiod är konsekvent.
Köregenskaper med konstant ström
Enligt strömreglerna för elnätet och de karakteristiska kraven för LED-drivenhetens strömförsörjning, bör följande punkter beaktas när du väljer och utformar LED-drivenhetens strömförsörjning:
1. Hög tillförlitlighet: Det är särskilt som drivkraften för LED-gatljus. Den installeras på hög höjd, vilket är obekvämt och dyrt att underhålla.
2. Hög effektivitet: LED är en energibesparande produkt- och effektiviteten hos drivenhetens strömförsörjning bör vara hög. Det är särskilt viktigt för strukturen där strömförsörjningen är installerad i armaturen. Eftersom lysdiodens ljuseffektivitet minskar med ökningen av LED-temperaturen, är värmeavledningen av LED mycket viktig. Effektiviteten hos strömförsörjningen är hög, dess strömförbrukning är liten, värmen som genereras i lampan är liten och lampans temperaturökning minskar. Det är fördelaktigt att fördröja ljusavklingningen av LED.
3. Hög effektfaktor: Effektfaktor är kravet på elnätet på lasten. I allmänhet finns det inga obligatoriska indikatorer för elektriska apparater under 70 watt. Även om effektfaktorn för en enskild elektrisk apparat med låg effekt är lägre, har den liten effekt på elnätet, men om alla lyser på natten, om belastningen av samma slag är för koncentrerad, kommer det att orsaka allvarliga föroreningar på Kraftnät. För LED-drivande strömförsörjningar på 30 watt till 40 watt sägs det att inom en snar framtid kan det finnas vissa indexkrav på effektfaktorer.
4. På detta sätt är kombinationen flexibel, och felet i en lysdiod kommer inte att påverka arbetet med andra lysdioder, men kostnaden blir något högre. Den andra är likströmsförsörjning med konstant ström, med lysdioder som körs i serie eller parallellt. Dess fördel är att kostnaden är lite lägre, men flexibiliteten är dålig, och det måste lösa problemet med ett visst LED-fel utan att påverka driften av andra LED-displaytillbehör. Dessa två former samexisterar under en period. Fler-kanals strömförsörjningsläge med konstant ström kommer att bli bättre när det gäller kostnad och prestanda. Kanske blir det mainstream-riktningen i framtiden.
5. Överspänningsskydd: Lysdiodernas förmåga att motstå överspänningar är relativt dålig, särskilt förmågan att motstå omvänd spänning. Det är också viktigt att stärka skyddet på detta område. Vissa LED-lampor installeras utomhus, till exempel LED-gatljus. På grund av initieringen av nätbelastningen och induktionen av blixtnedslag kommer olika överspänningar att invadera från nätsystemet, och vissa överspänningar kommer att orsaka skada på lysdioden. Därför måste LED-enhetens strömförsörjning ha förmågan att undertrycka intrånget av överspänningar och skydda lysdioden från skador.
6. Skyddsfunktion: Förutom strömförsörjningens konventionella skyddsfunktion är det bäst att lägga till negativ återkoppling av LED-temperaturen till den konstanta strömutgången för att förhindra att LED-temperaturen blir för hög.
7. När det gäller skydd: den externa installationstypen för lampan, strömförsörjningsstrukturen ska vara vattentät och fuktsäker-, och skalet ska vara resistent mot solljus.
8. Livslängden för drivströmförsörjningen bör matchas med livslängden för lysdioden.
9. För att uppfylla kraven i säkerhetsföreskrifter och elektromagnetisk kompatibilitet.
Applikationsområdet och användningen av LED blir mer och mer omfattande, och prestandan för LED-strömförsörjning och drivrutin kommer att vara mer och mer lämpad för LED-kraven, så LED-skärmens prestanda kommer gradvis att förbättras och stabiliseras, vilket är branschens framsteg.
Konstant ström drivprincip
Sambandskurvan mellan framåtspänningsfallet (VF) och framåtströmmen (IF). Från kurvan kan vi se att när framspänningen överstiger ett visst tröskelvärde (ca 2V), det vill säga efter den så-som kallade påslagsspänningen-, kan det ungefärligt anses att IF och VF är proportionell. Se tabellen för de elektriska egenskaperna för nuvarande superljussta lysdioder. Det kan ses från tabellen att den högsta IF för nuvarande ultra-ljusa lysdioder kan nå 1A, och VF är vanligtvis 2 till 4V.
Eftersom ljusegenskaperna hos lysdioder vanligtvis beskrivs som en funktion av ström snarare än en funktion av spänning, förhållandeskurvan mellan ljusflöde (φV) och IF, kan användningen av en konstantströmkälla för att driva bättre styra ljusstyrkan. Dessutom har lysdiodens framåtspänningsfall ett relativt stort område (upp till 1V eller mer). Från VF-IF-kurvan i ovanstående figur kan man se att en liten förändring i VF kommer att orsaka en stor förändring i IF, vilket kommer att orsaka en högre ljusstyrka. Stor förändring. Därför kan användningen av konstant spänningskälla inte garantera konsistensen av LED-ljusstyrkan, och påverkar tillförlitligheten, livslängden och ljusdämpningen av LED. Därför drivs ultra-ljusa lysdioder vanligtvis av en konstant strömkälla.
Sambandskurvan mellan LED-temperatur och ljusflöde (φV). Figuren nedan visar att ljusflödet är omvänt proportionellt mot temperaturen. Ljusflödet vid 85 grader är hälften av det vid 25 grader, och ljusflödet vid 40 grader är 1,8 gånger det vid 25 grader. Temperaturförändringen har också en viss inverkan på lysdiodens våglängd. Därför är god värmeavledning garantin för att lysdioden ska behålla en konstant ljusstyrka.
Drivkrets med konstant ström
På grund av begränsningen av LED-effektnivån är det vanligtvis nödvändigt att driva flera lysdioder samtidigt för att uppfylla kraven på ljusstyrka. Därför krävs en speciell drivkrets för att tända lysdioderna.
1. Resistans-kapacitanssteg-ned: Använd kondensatorns impedans under växelström för att begränsa ingångsströmmen, för att få en likströmsnivå för att driva lysdioden. Detta körläge har en enkel struktur och låg kostnad, men ingången är en icke-isolerad lösning som har potentiella säkerhetsrisker. Dessutom är omvandlingseffektiviteten mycket låg och konstant strömkontroll kan inte uppnås.
2. Isolationsåtergångskrets: Med hjälp av en återgångskrets genereras en likströmsnivå på sekundärsidan genom en transformator, och sedan återkopplas denna nivås rippel till primärsidan genom en optokopplare, och därigenom själv-exciterad och stabil. Denna typ av krets uppfyller kraven i säkerhetsföreskrifter, och utgångens konstantströmnoggrannhet är bättre och omvandlingseffektiviteten är högre. Men på grund av behovet av optokopplare och sekundär -konstantströmstyrkrets på sidan är systemet komplicerat, skrymmande och kostsamt.
3. Primär sidoplan: Den primära sidoplanen är att styra uteffekten och strömmen helt på AC-primärsidan, den mest exakta kan uppnå 5 procent konstant strömnoggrannhet, och den sekundära sidan behöver bara en enkel utgångskrets. Primärsidan förlitar sig huvudsakligen på återkopplingen från hjälpsidan för att styra utspänningen, förlitar sig på det strömbegränsande motståndet för att styra primärsidans ström, och multiplicerar samtidigt varvförhållandet för att styra utströmmens noggrannhet. Den ursprungliga -sidolösningen ärver fördelarna med den isolerade flyback-kretsen, samtidigt som strukturen är enkel och den kan uppnå liten storlek och låg kostnad.
Problemet med konstant strömnoggrannhet på primärsidan: Produktionsnoggrannheten för transformationen är svår att kontrollera, vilket resulterar i en stor utströmsdrift när primärsidans lösning använder en transformator av låg-kvalitet. Därför förbättras primärsidans lösning genom att lägga till en sekundärsidans konstantströmstyrkrets, vilket är mer komplicerat än den vanliga primärsidans lösning, men jämfört med återgångslösningen kan optokopplaren fortfarande utelämnas, och systemet har den högsta kostnaden prestanda.
Konstant strömkörningsläge
Att använda en linjär regulator för att omvandla spänningen kommer att möta problem med strömförbrukningen. Denna metod är mer lämpad för användning i omvandlingskretsar som behöver undvika brus (som bilstereo) och som inte kan använda switchläget. Kännetecknande för omkopplingsmetoden är att konverteringseffektiviteten är mycket hög, men den har också problem med brus, så valet av konverteringsmetod beror på applikationen.
Generellt förändras effektiviteten hos laddningspumpens drivningsmetod med förändringen av inspänningen. I applikationer med ett brett spektrum av spänningsförändringar är dess effektivitet relativt låg; och i applikationer med ett relativt litet intervall av spänningsförändringar, endast när ingångs- och utgångsspänningarna är olika. När förhållandet är integralmultiplar kan dess effektivitet maximeras, men detta är svårt att uppnå i praktiska-batteridrivna applikationer . Däremot påverkas inte omvandlingseffektiviteten för induktorer av spänningsstörningar, och tillämpningsbegränsningarna är mindre än för laddningspumpar.
Ständigt aktuella designidéer
Statusen för lysdioder i LED-skärmar som bakgrundsbelysning i bärbara produkter har varit orubblig. Även i bakgrundsbelysningen på LCD-skärmar med-stor storlek har lysdioder börjat utmana den vanliga statusen för CCFL (kallkatodlysrör); och inom belysningsområdet Som den mest kritiska komponenten i halvledarbelysning är LED eftertraktad av marknaden på grund av dess energibesparing, miljöskydd, långa livslängd, underhållsfria-och många andra auror. Drivkretsen är en viktig del av LED-produkter (light emitting diode). Oavsett om det gäller belysning, bakgrundsbelysning eller displaypanel, bör valet av drivkretsteknikens arkitektur matcha den specifika applikationen.
Den ljus-emitterande principen för LED är att lägga till en framåtspänning till båda ändarna av den, så att minoritetsbärarna och majoritetsbärarna i halvledaren rekombinerar och frigör överskottsenergi, vilket orsakar emission av fotoner. Huvudfunktionen hos LED-drivkretsen är att omvandla växelspänningen till en konstant strömförsörjning och samtidigt slutföra matchningen av spänningen och strömmen hos lysdioden enligt kraven för LED-enheten. Förutom att uppfylla säkerhetskraven bör LED-drivkretsen ha två andra grundläggande funktioner:
En är att bibehålla konstanta strömkarakteristika så mycket som möjligt, speciellt när strömförsörjningsspänningen fluktuerar med ±15 procent, bör utströmmen hållas inom ±10 procent.
1. Undvik att drivströmmen överskrider det maximala märkvärdet och påverkar dess tillförlitlighet.
2. Skaffa de förväntade kraven på ljusstyrka och se till att ljusstyrkan och färgstyrkan för varje lysdiod är konsekvent.
Det andra är att drivkretsen ska hålla sin egen strömförbrukning låg, så att systemeffektiviteten hos lysdioden kan bibehållas på en hög nivå.
PWM-teknik (Pulse Width Modulation) är en traditionell dimningsmetod. Den använder enkla digitala pulser för att upprepade gånger byta LED-drivrutinen. Systemet behöver bara ge breda och smala digitala pulser för att enkelt ändra utströmmen. Justerar därmed ljusstyrkan på lysdioden. Fördelen med denna teknik ligger i dess förmåga att ge vitt ljus av-hög kvalitet, enkel applicering och hög effektivitet, men en dödlig nackdel är att den är benägen för elektromagnetiska störningar och ibland till och med brus som kan höras av människan öra.
Boost är en viktig uppgift för LED-drivkretsen, och induktiv boost och laddpumpförstärkning är två olika topologiska lägen. "Eftersom lysdioden drivs av ström, och induktorn har den högsta verkningsgraden under strömomvandling, är den största fördelen med induktorförstärkningsmetoden dess höga effektivitet, som kan överstiga 90 procent om den är designad på rätt sätt; men dess nackdel är också uppenbar , det vill säga elektromagnetisk störning. Mycket stark, systemkraven för kommunikationsprodukter som mobiltelefoner är mycket höga. Med intåget av laddningspumpar kommer effektiviteten för förstärkningsmetoder som använder laddningspumpar att vara lägre än för induktiv förstärkning.
Oavsett om det gäller belysningstillämpningar eller bakgrundsbelysningstillämpningar, är förbättring av omvandlingseffektiviteten för drivkretsen ett problem som produktdesigners måste möta. Att förbättra konverteringseffektiviteten bidrar inte bara till att förlänga standbytiden för bärbara produkter, utan också ett viktigt sätt att lösa problemet med LED-värmeavledning. På belysningsområdet, på grund av användningen av hög-lysdioder, är det särskilt viktigt att förbättra konverteringseffektiviteten.
Fullfärg LED display
Lysdioder måste ha konstant ström- och spänningsstabiliserande-komponenter när de arbetar, men sådana komponenter bör ha egenskaperna för högspänningsdelning, men låg strömförbrukning, annars kommer lysdioden med högre effektivitet att orsakas av arbetskraften hos drivkrets. För stor förbrukning kommer att kraftigt minska effektiviteten i det övergripande systemet, vilket går emot syftet med energibesparing och hög effektivitet. Därför bör inte motstånd eller seriespänningsregulatorkretsar användas som huvudströmbegränsande krets för LED-drivrutinen, och hög-effektivitetskretsar som kondensatorer, induktorer eller aktiva omkopplingskretsar bör användas för att säkerställa LED-systemets höga effektivitet. Användningen av en serieintegrerad konstanteffektkrets kan hålla ljuseffekten från LED konstant över ett brett spektrum av strömkällor, men effektiviteten hos allmänna IC-kretsar kommer därför att minska. Användningen av en aktiv omkopplarkrets kan säkerställa att den konstanta uteffekten uppnås när strömförsörjningsspänningen ändras kraftigt under hög omvandlingseffektivitet.
Men med sina unika fördelar kan den arbeta effektivt under säker och speciell spänning (undervattenslampor i simbassänger, plaskdamm, gruvarbetarlampor). Dessutom har den sina egna unika fördelar i direkt användning av grön el (solenergi, vindenergi, etc.) och nödbelysning. Speciellt när det gäller dimning kan lysdioder inte bara uppnå 0-100 procent dimning, utan även säkerställa hög ljuseffektivitet under hela dimningsprocessen utan att kompromissa med livslängden på lysdioden, vilket är svårt för gasurladdningslampor.
LED-display krav på konstant strömdrift
Förutom att uppfylla säkerhetskraven bör LED-drivkretsen ha två andra grundläggande funktioner:
Den första är att hålla de konstanta strömegenskaperna så mycket som möjligt, speciellt när strömförsörjningsspänningen ändras med ±15 procent, bör utströmmen fortfarande hållas inom intervallet ±10 procent. De främsta skälen är: 1. Undvik att driva ström över det maximala märkvärdet. Påverka dess tillförlitlighet. 2. Skaffa de förväntade kraven på ljusstyrka och se till att varje lysdiods ljusstyrka och kromaticitet är konsekvent.
Det andra är att drivkretsen ska hålla sin egen strömförbrukning låg, så att systemeffektiviteten hos lysdioden kan bibehållas på en hög nivå.
Fullfärg LED display
DC-styrning
LED är en enhet som drivs av ström och dess ljusstyrka är proportionell mot framåtströmmen. Det finns två sätt att styra framåtströmmen.
Den första metoden är att använda LEDV{{0}}I-kurvan för att bestämma spänningen som måste appliceras på lysdioden för att producera den förväntade framåtströmmen. Dess realiseringsmetod antar i allmänhet en spänningskälla och ett ballastmotstånd. Som beskrivs nedan har denna metod flera brister. Varje förändring av LED:s framspänning kommer att resultera i en förändring av LED-strömmen. Om den nominella framspänningen är 3,6V är strömmen för lysdioden i figur 1 20mA. Om spänningen blir 4,0V, vilket är en specifik spänningsförändring orsakad av temperatur- eller tillverkningsförändringar, reduceras framströmmen till 14mA. En förändring på 11 procent i framspänningen kommer att resultera i en större förändring av framåtströmmen, upp till 30 procent. Dessutom, beroende på tillgänglig inspänning, kommer spänningsfallet och strömförbrukningen för ballastmotståndet att slösa bort ström och minska batteriets livslängd.
Den andra metoden, och den föredragna metoden för LED-strömjustering, är att använda en konstant strömförsörjning för att driva lysdioden.
hög effektivitet
Batteritiden är avgörande i bärbara applikationer. Om en LED-drivrutin är praktisk måste den vara mycket effektiv. Effektivitetsmätningen av en LED-drivrutin skiljer sig från effektivitetsmätningen för en vanlig strömförsörjning. Definitionen av en typisk strömförsörjningseffektivitetsmätning är uteffekten dividerad med ineffekten. För LED-drivrutiner är uteffekten inte en relevant parameter. Vad som är viktigt är värdet på ineffekt som krävs för att producera den förväntade LED-ljusstyrkan. Detta kan bestämmas helt enkelt genom att dividera LED-effekten med ineffekten. Observera: Om verkningsgraden definieras på detta sätt kommer effektförlusten i strömavkänningsmotståndet att göra att strömmen försvinner i strömförsörjningen. Genom formeln som visas i figur 3 kan vi se att en mindre strömavkännande spänning kommer att producera en LED-drivrutin med högre effektivitet. Figur 4 illustrerar jämförelsen mellan en 0.25V referensspänningsströmkälla och en 1V referensspänningsströmkälla.
