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1、1翔麟翔麟 LED 驱动电源驱动电源产品使用指南产品使用指南一产品构成原理及特点一产品构成原理及特点本 LED 驱动电源采用当今最流行的 PWM（脉冲宽度调节）控制技术，全部采用防浪涌、防雷击设计。主要由八个部分组成：（1）输入浪涌限制（防雷单元）（2）输入滤波器及整流滤波（3）PWM 脉宽调制器（4）功率变换器（5）输出整流滤波（6）PFC 单元电路（部分产品使用）(7)一或二级 EMI 电路，（8）保护控制电路。PWM 开关电源输出稳定的基本原理就是在输入电压及外接负载变化的情况下，控制电路通过采样负载电路的电压或电流的变化，输出对控制信号与基准信号的差值形成闭环反馈，调节主电路开关器件导
2、通的脉冲宽度，使得开关电源的输出电压或电流稳定（即相应恒压或恒流源）。利用PWM 控制的电源具有：效率高，输出电压电流稳定，输入电压范围宽和负载异常保护等特点，由于这种电源都有完善的保护措施和稳定的输出特性，因此属高可靠性电源，从而达到既安全安又节能的效果。工作框图如下：工作框图如下： 2二产品的选用及计算方法二产品的选用及计算方法1.恒压、恒流电源的选用1）恒压电源的选用ALED 负载：当负载是并联和串联组合的电路或小功率组成的模组时（如LED 灯为 20MA 或 40MA 时）宜选用恒压电源；B应用场所：在渐变、扫描或常量的场所，比较适合使用恒压电源，但常亮的场所使用恒压电源时亮度一致性较
3、差。2）恒流电源的选用ALED 负载：当负载是串联使用时，建议使用恒流电源B应用场所：在常亮的场所可以使用恒压电源，但相对使用恒流电源的亮度一致性比恒压电源的效果好，当负载为大功率 LED 时（如额定电流为 350MA700MA 时候）用恒流电源，在常亮的场所最好使用恒流电源，因为恒流源的亮度一致性较好。2.轻载匹配所接电阻阻值的计算1）恒压电源3负载的功率与电源的功率尽可能匹配，当负载功率过小时，并确实需要在该状态下工作时，建议在负载输出端并联一个小功率电阻（约 0.5W 左右）。尤其灯具在渐变扫描场合会在极短时间内出现超轻负载，此时在每个电源输出端并联一个小负载，约 0.5W 左右更利于电
4、源和灯光系统的正常工作。例：电源输出 12V，极轻负载时外加并联电阻的计算：P额=U2/R R=U2/P额=122/0.5=288 取整 300，实际选用时电阻的承受功率应大于实际功率的 2 倍以上，功率 P=2P额=20.5W=1W,所以应选用 300/1W 以上的电阻并联即可，如下图：2）恒流电源如使用一个输出电压 3V12V 输出电流 350MA 恒流源，使用负载两端最小电压为别 3V，负载最大电压 12V，特定时需用上例电源接 1 个 2V/350MA的灯，怎么办？建议在电路中串联一个电阻，使等效负载电压3V 才能使系统正常工作，串接电阻计算方法：电阻 R=（U电源-U灯）I=（3-2
5、）0.35=2.8 取整 3需耗功率 P额=I2R=0.3523=0.3675W实际选用功率 P=2P额=20.3675W=0.735W 4所以应选用 3/1W 的电阻串联，如下图：3.恒压电源驱动 LED 电路的限流电阻的计算当 LED 灯串联组合使用恒压电源驱动时，LED 灯的串联电压一般和电源输出电压不匹配，这时需要在串联支路上串联一个限流电阻，限流电阻的计算如下：R=(U电源-ULEDN)ILED (注：N=一条支路串联 LED 的数量)如我们需用恒压为 12V 的电源驱动一个 3 串 9 并的电路（每个 LED 灯为 3.2V/20mA）时，串联支路上的阻值计算如下：R=(U电源-U
6、LEDN)ILED=（12-3.23）0.02=120电阻功率 P=I2R=0.022120=0.0004120=0.048W(1/8W)也可选用（120，1/4W 电阻）如下图所示： 4.电源输出功率与匹配负载的计算1）恒压电源选用方法（建议负载功率为电源输出功率的 75%85%）即 P负载P电源电源（75%85%），），U负载负载=U电源电源52）恒流电源选用方法（建议负载电压介于电源最小电压与最大电压之间）P负载P电源电源 I电源电源=I负载负载U电源minU负载负载U 电源电源 max3）LED 数量功率与电源功率选择的简易计算A 恒压型电源计算：恒压型电源计算：例如：一台功率为 30
7、W电压为 12V电流 2.5A 的开关电源（HV-12030A），可驱动功率为 70mW(额定 50mW)额定电流为 20mA额定电压为 2.5V 的 LED 最多是多少个？多少并联支路及每支路串多少个 LED？ 计算可驱动的 LED 最大数 n1n1=P电源/PLED=30/0.07=428.57428（取最小数） 计算每支路串联 LED 个数 n2n2=U电源/ULED =12V/2.5=4.8 个4 个（取最小数） 计算并联支路数 n3n3=n1/n2=428/4=107 路 每路串联电阻 R 的计算R= U电源-( ULED4 颗)/LED额定电流=12V-(2.54)/0.02=10
8、0即：在最大输出电流为 2.5A 时，最多接 107 路，每路由 4 个 LED 串联构成的 LED 组共用 428 个 LED,每条支路串联的电阻为 100/0.25W,实际 107路 LED 并联的电流为A=1070.02=2.14A，小于电源最大输出电流 2.5A，为电源最佳状态。B、恒流型电源的计算：、恒流型电源的计算：例如：一台功率为 28W电流为 350mA电压范围为 3080V 的开关电源（HC-80350A），可驱动功率为 1W额定电流为 350mA额定电压为 2.5V 的 LED 最多多少个？最少又能驱动多少个？ 计算驱动的 LED 数量最大值6n1=P电源/PLED=28/
9、1=28 个 n2=U电源最大值/ULED=80/2.5=32 个n 取 n=n1，n2最小值=28 个 计算驱动的 LED 数量最小值n=U电源最大值/ULED=30/2.5=12 个；因此，可接 LED 最多 28 个，最小 12 个。C、根据、根据 LED 的散耗功率值、电流值、两端电压值及使用数量和方法，计的散耗功率值、电流值、两端电压值及使用数量和方法，计算选择电源：算选择电源：使用恒压源的计算方法例：散耗功率为 70mW（额定功率 50mW、额定电压 2.5V，额定电流 20mA 的 LED，每 8 个 LED 串联组成一只路，使用 176 颗 LED，应选用电源规格是多少？a）计
10、算 LED 总功率P负载=PLEDn=0.070176=12.50WP电源P负载=12.5W，应选 15W 的电源b)计算 LED 串联电压值U=ULEDn=2.58=20V，串联电压为 20V建议选用输出电压为 24V、输出功率为 15W 的恒压电源，并在连接上每支路上串一个小电阻平衡电压（电阻选取参考上述 A 恒压型电源串联电阻的计算），可选用 HV-24015A 型号的恒压电源。 使用恒流源的计算方法例：散耗功率为 1W、电流为 350mA、电压为 3V 的 LED，24 个 LED 串联使用，应选用何种规格的恒流源？a）计算 LED 总功率P负载=PLEDn=124=24WP电源P负载
11、=24W，可选用电源功率 28W，输出电流为 350mA 的恒流源。7b）LED 串联电压值U=ULEDn=324=72V U 电源 minU负载U电源max，可以选用最大输出电压为 80V 的恒流电源。建议选用输出为 28W、输出电流为 350mA、输出电压范围为 3080V 的恒流源，可以选用 HC-80350A 型号的恒流电源。五常用的名词解释五常用的名词解释2.什么叫隔离电源隔离电源就是电源的输入电路与输出电路通过变压器或其它方法进行隔离。防止因电源输入部分原件损坏时，电网电压直接传输到电源后置的 LED 灯具上，造成 LED 灯具的损坏，甚至造成生命财产损失。3.什么叫 EMCEMC
12、 也叫电磁兼容（包含 EMI 与 EMS），意指设备所生的电磁能量即不对其它设备产生干扰，也不受其它设备的电磁能量干扰的功能。EMI（电磁干扰性）：指设备在使用中所产生不利于其它系统的电磁噪音，频率在 030M；EMS（电磁耐受性）：指设备在使用中不受周围电磁环境影响的能力，频率在 30300M。4.什么叫 PFC（功率因数校正）PFC（Power Factor Correction）功率因数校正，主要为改善电源供应器输入端有效功率与视在功率的比值。一般不含 PFC 线路的机型，其输入端的功率因数只有 0.40.65，而具有主动式 PFC 线路则可以达 0.95 以上，其相关式如下：视在功率=
13、输入电压输入电流（VA）有效功率=输入电压输入电流功率因数（W）注：发电厂必须产生大于视在功率的电能，才可以稳定供给市场电能需求，而电能的实际使用则是有效功率。如果功率因数为 0.50，表示发电厂发出大于 2VA 电力，才能安全供给电能 1W 的需求，其能源运作效益差。反之，若功8率因数改善为 0.95，则电力公司发电机组只要发出大于 1.06VA 电力，供给 1W 的需求便无问题，能源的运作效益较佳。5.什么叫悬浮电压一般来说，开关电源都会存在一个悬浮电压（也称感应电压），造成外壳带电的现象。而此种现象，IEC60950-1 中也有明确的规范，例如：用电设备的漏电流，必须低于 3.5mA，而
14、只要正确接地便可解决。6.什么叫纹波纹波是指直流输出电压的直流成分以外的交流成分。通常交流成分的频率一般都大于 100Hz 以上，甚至几十 MHz，纹波不能消除。7.什么叫突波突波是一种瞬间的高压，这种从数百伏特到数千伏特或者更高，持续时间从数千分之一秒到数亿分之一秒，这对电子设备来说是种极大的潜在危险，轻则造成资料流失或者电子零件寿命减速短，严重会造成电源的损坏或产生严重的后果。产生的原因有两种，一是自然界的雷击；二是电源瞬间加入负载，所以需安装突波抑制器。8.什么叫效率由于能量在转换和传递过程中，不可避免的产生各种损耗，因而使输出功率总是小于输入功率。例如：电源在工作时，各种元器件和线路具
15、有电阻，通电后会发热，这部分热量就是能量损耗，所以它的输出功率总是小于输入功率。为了衡量能量在转换及传递过程中损耗的程度，我们把用电设备输出功率与输入功率之比，定义为用电设备的效率。高效率的电源能节约能源，另外高效率的电源其本身的发热量低、温升小，可延长使用寿命。六常见的故障诊断处理与排除序号故障现象原因排除办法1电源发热异常过载，接负载不匹配；超出电源额定环境温度运行；电检查负载与电源的匹配情况，负载量应是电源额定功率的 20%90%为佳；确认环境温度是否在说9源外壳热量没法传递出去明书的有效范围内；按说明书的要求正确安装，电源的尽量在通风和有热的导体传送2电源无法启动接线是否正确，电源线是
16、否接好；线路电压与电源输入电压不符；在超出电源额定低温下运行需确认接线要正确；请确认电网电压与电源电压是否一致；确认环境温度是否超出低温范围3电源通电后有响声LED 负载与电源不匹配；负载出现短路现象；确认 LED 接线方式及功率与电源功率的匹配情况；检查电源输出端及负载是否存在短路现象4电源通电后有 LED 出现闪烁现象LED 负载与电源不匹配；LED 负载过轻LED 模组的额定工作电压、工作电流是否在电源范围内；检查负载与电源的匹配情况，负载量应是电源额定功率的 20%90%为佳5使用一段时间后出现无法工作出现保护动作；电源损坏使用万用表电阻检查电源的输入端、输出端无异常后重新接上电源做确认；如确定是电源损坏如出现烧毁、炸机、变形现象
