Chip LED di layar tampilan yang dipimpin adalah karakteristik-komponen semikonduktor yang sensitif dan memiliki karakteristik suhu negatif. Oleh karena itu, perlu distabilkan dan dilindungi selama proses aplikasi. Justru karena inilah konsep mengemudi lahir. Persyaratan perangkat tampilan LED untuk daya penggerak hampir keras. Tidak seperti lampu pijar biasa, LED dapat langsung dihubungkan ke listrik AC 220V. LED digerakkan oleh tegangan rendah 2 sampai 3 volt. Hal ini diperlukan untuk merancang sirkuit konversi yang rumit. Lampu LED untuk tujuan yang berbeda harus dilengkapi dengan adaptor daya yang berbeda. Di pasar internasional, pelanggan asing memiliki persyaratan yang sangat tinggi untuk konversi efisiensi, daya efektif, akurasi arus konstan, masa pakai catu daya, dan kompatibilitas elektromagnetik dari catu daya penggerak LED. Desain catu daya yang baik harus mempertimbangkan faktor-faktor tersebut, karena catu daya ditampilkan di seluruh LED. Peran layar sama pentingnya dengan hati manusia.
Layar led penuh warna
Catu daya layar LED sangat penting. Setiap tampilan LED berisi banyak catu daya khusus. Model dan kekuatan catu daya secara langsung mempengaruhi efek dan kinerja tampilan LED. Pengetahuan sederhana tentang merek catu daya layar LED Ada banyak, banyak di pasaran, dan harganya sangat bervariasi. Jika kinerja catu daya tampilan LED tidak dapat mengikuti, itu akan menyebabkan banyak konsekuensi yang tidak terduga, seperti: tampilan tidak normal, berkedip-kedip, korsleting yang serius dan kebakaran, kecelakaan ini bukan hal baru, itu semua adalah contoh nyata. Banyak pelanggan suka membandingkan harga saat membeli, dan kemudian terus menurunkan harga. Untuk menerima pesanan, beberapa produsen hanya dapat menerima pesanan dengan harga cadangan dan membuat keributan tentang berbagai aksesori. Termasuk catu daya.
Catu daya tampilan LED dan penggerak arus konstan tidak dapat dipisahkan. Saat menggunakan LED sebagai layar tampilan atau peralatan penerangan atau lampu latar lainnya, itu harus digerakkan oleh arus konstan. Alasan utamanya adalah sebagai berikut:
1. Hindari mengemudi saat ini melebihi nilai pengenal maksimum dan mempengaruhi keandalannya.
2. Dapatkan persyaratan kecerahan yang diharapkan, dan pastikan konsistensi kecerahan dan kromatisitas setiap LED.
Karakteristik penggerak arus konstan
Menurut aturan daya jaringan listrik dan persyaratan karakteristik catu daya penggerak LED, hal-hal berikut harus dipertimbangkan saat memilih dan merancang catu daya penggerak LED:
1. Keandalan tinggi: Ini terutama seperti catu daya penggerak lampu jalan LED. Itu dipasang di ketinggian tinggi, yang tidak nyaman dan mahal untuk dirawat.
2. Efisiensi tinggi: LED adalah produk hemat energi-, dan efisiensi catu daya penggerak harus tinggi. Ini sangat penting untuk struktur di mana catu daya dipasang di luminer. Karena efisiensi cahaya LED berkurang dengan meningkatnya suhu LED, pembuangan panas LED sangat penting. Efisiensi catu daya tinggi, konsumsi dayanya kecil, panas yang dihasilkan lampu kecil, dan kenaikan suhu lampu berkurang. Hal ini bermanfaat untuk menunda peluruhan cahaya LED.
3. Faktor daya tinggi: Faktor daya adalah kebutuhan jaringan listrik pada beban. Umumnya, tidak ada indikator wajib untuk peralatan listrik di bawah 70 watt. Meskipun faktor daya dari satu alat listrik dengan daya rendah lebih rendah, pengaruhnya kecil pada jaringan listrik, tetapi jika semua orang menyala di malam hari, jika beban dari jenis yang sama terlalu terkonsentrasi, itu akan menyebabkan polusi serius pada sistem. jaringan listrik. Untuk catu daya penggerak LED dari 30 watt hingga 40 watt, dikatakan bahwa dalam waktu dekat, mungkin ada persyaratan indeks tertentu untuk faktor daya.
4. Dengan cara ini, kombinasinya fleksibel, dan kegagalan satu LED tidak akan memengaruhi kerja LED lain, tetapi biayanya akan sedikit lebih tinggi. Yang lainnya adalah catu daya arus konstan langsung, dengan LED berjalan secara seri atau paralel. Keuntungannya adalah biayanya sedikit lebih rendah, tetapi fleksibilitasnya buruk, dan itu harus menyelesaikan masalah kegagalan LED tertentu tanpa mempengaruhi pengoperasian aksesori tampilan LED lainnya. Kedua bentuk ini hidup berdampingan untuk jangka waktu tertentu. Mode catu daya keluaran arus konstan multi-saluran akan lebih baik dalam hal biaya dan kinerja. Mungkin itu akan menjadi arah arus utama di masa depan.
5. Perlindungan lonjakan: Kemampuan LED untuk menahan lonjakan relatif buruk, terutama kemampuan untuk menahan tegangan balik. Penting juga untuk memperkuat perlindungan di daerah ini. Beberapa lampu LED dipasang di luar ruangan, seperti lampu jalan LED. Karena inisiasi beban grid dan induksi sambaran petir, berbagai lonjakan akan menyerang dari sistem grid, dan beberapa lonjakan akan menyebabkan kerusakan pada LED. Oleh karena itu, catu daya penggerak LED harus memiliki kemampuan untuk menekan intrusi lonjakan dan melindungi LED dari kerusakan.
6. Fungsi perlindungan: Selain fungsi perlindungan konvensional catu daya, yang terbaik adalah menambahkan umpan balik negatif suhu LED ke keluaran arus konstan untuk mencegah suhu LED menjadi terlalu tinggi.
7. Dalam hal perlindungan: jenis lampu instalasi eksternal, struktur catu daya harus tahan air dan lembab-, dan cangkangnya harus tahan terhadap sinar matahari.
8. Masa pakai catu daya penggerak harus disesuaikan dengan masa pakai LED.
9. Untuk memenuhi persyaratan peraturan keselamatan dan kompatibilitas elektromagnetik.
Rentang aplikasi dan penggunaan LED menjadi semakin luas, dan kinerja catu daya dan driver LED akan semakin sesuai untuk persyaratan LED, sehingga kinerja tampilan LED akan meningkat dan stabil secara bertahap, yang merupakan kemajuan industri.
Prinsip penggerak arus konstan
Kurva hubungan antara jatuh tegangan maju (VF) dan arus maju (IF). Dari kurva, kita dapat melihat bahwa ketika tegangan maju melebihi ambang tertentu (sekitar 2V), yaitu, setelah apa yang-disebut tegangan putar-on, kira-kira dapat dianggap bahwa IF dan VF proporsional. Lihat tabel untuk karakteristik listrik LED super terang utama saat ini. Dapat dilihat dari tabel bahwa IF tertinggi dari LED ultra-terang saat ini dapat mencapai 1A, dan VF biasanya 2 hingga 4V.
Karena karakteristik cahaya LED biasanya digambarkan sebagai fungsi arus daripada fungsi tegangan, kurva hubungan antara fluks cahaya (φV) dan IF, penggunaan sumber arus konstan untuk menggerakkan dapat mengontrol kecerahan dengan lebih baik. Selain itu, penurunan tegangan maju LED memiliki rentang yang relatif besar (hingga 1V atau lebih). Dari kurva VF-IF pada gambar di atas, terlihat bahwa perubahan kecil pada VF akan menyebabkan perubahan IF yang besar, yang akan menyebabkan kecerahan yang lebih besar. Perubahan besar. Oleh karena itu, penggunaan penggerak sumber tegangan konstan tidak dapat menjamin konsistensi kecerahan LED, dan memengaruhi keandalan, masa pakai, dan redaman cahaya LED. Oleh karena itu, LED ultra-terang biasanya digerakkan oleh sumber arus konstan.
Kurva hubungan antara suhu LED dan fluks cahaya (φV). Gambar di bawah menunjukkan bahwa fluks cahaya berbanding terbalik dengan suhu. Fluks bercahaya pada 85 derajat adalah setengahnya pada 25 derajat, dan keluaran cahaya pada 40 derajat adalah 1,8 kali lipat pada 25 derajat. Perubahan suhu juga memiliki pengaruh tertentu pada panjang gelombang LED. Oleh karena itu, pembuangan panas yang baik adalah jaminan bagi LED untuk mempertahankan kecerahan yang konstan.
Sirkuit penggerak arus konstan
Karena keterbatasan tingkat daya LED, biasanya perlu untuk menggerakkan beberapa LED secara bersamaan untuk memenuhi persyaratan kecerahan. Oleh karena itu, diperlukan rangkaian penggerak khusus untuk menyalakan LED.
1. Resistansi-langkah kapasitansi-turun: Gunakan impedansi kapasitor di bawah AC untuk membatasi arus input, sehingga memperoleh level DC untuk memberi daya pada LED. Mode berkendara ini memiliki struktur yang sederhana dan biaya rendah, tetapi masukannya adalah solusi yang tidak-terisolasi, yang memiliki potensi bahaya keselamatan. Selain itu, efisiensi konversi sangat rendah, dan kontrol arus konstan tidak dapat dicapai.
2. Sirkuit flyback isolasi: Menggunakan sirkuit flyback, level DC dibangkitkan pada sisi sekunder melalui transformator, dan kemudian riak level ini diumpankan kembali ke sisi primer melalui optocoupler, sehingga-bersemangat sendiri dan stabil. Jenis sirkuit ini memenuhi persyaratan peraturan keselamatan, dan akurasi arus konstan keluaran lebih baik, dan efisiensi konversi lebih tinggi. Namun, karena kebutuhan optocoupler dan sirkuit kontrol arus konstan samping-sekunder, sistem ini rumit, besar, dan mahal.
3. Rencana sisi primer: Rencana sisi utama adalah untuk mengontrol daya keluaran dan arus sepenuhnya pada sisi primer AC, yang paling akurat dapat mencapai akurasi arus konstan 5 persen, dan sisi sekunder hanya membutuhkan rangkaian keluaran sederhana. Sisi primer terutama bergantung pada umpan balik dari sisi bantu untuk mengontrol tegangan keluaran, bergantung pada resistor pembatas arus untuk mengontrol arus sisi primer, dan pada saat yang sama mengalikan rasio putaran untuk mengontrol keakuratan arus keluaran. Solusi samping-asli mewarisi keunggulan sirkuit flyback terisolasi, sementara strukturnya sederhana, dan dapat mencapai ukuran kecil dan biaya rendah.
Masalah akurasi arus konstan dari sisi primer: Keakuratan produksi dari transformasi sulit dikendalikan, menghasilkan penyimpangan arus keluaran yang besar ketika solusi sisi primer menggunakan trafo-kualitas rendah. Oleh karena itu, solusi sisi primer ditingkatkan dengan menambahkan sirkuit kontrol arus konstan sisi sekunder, yang lebih rumit daripada solusi sisi primer biasa, tetapi dibandingkan dengan solusi flyback, optocoupler masih dapat dihilangkan, dan sistem memiliki biaya tertinggi. pertunjukan.
Mode penggerak arus konstan
Menggunakan regulator linier untuk mengubah tegangan akan menghadapi masalah konsumsi daya. Metode ini lebih cocok digunakan pada rangkaian konversi yang perlu menghindari noise (seperti audio mobil) dan tidak dapat menggunakan mode sakelar. Karakteristik metode switching adalah bahwa efisiensi konversi sangat tinggi, tetapi juga memiliki masalah kebisingan, sehingga pilihan metode konversi tergantung pada aplikasi.
Umumnya, efisiensi metode penggerak pompa muatan berubah dengan perubahan tegangan input. Dalam aplikasi dengan berbagai perubahan tegangan, efisiensinya relatif rendah; dan dalam aplikasi dengan rentang perubahan voltase yang relatif kecil, hanya jika voltase input dan outputnya berbeda Ketika hubungannya merupakan kelipatan integral, efisiensinya dapat dimaksimalkan, tetapi hal ini sulit dicapai dalam aplikasi bertenaga baterai-praktis . Sebaliknya, efisiensi konversi induktor tidak terpengaruh oleh gangguan tegangan, dan pembatasan aplikasi kurang dari pompa muatan.
Ide desain arus konstan
Status LED dalam tampilan LED sebagai lampu latar dalam produk portabel tidak tergoyahkan. Bahkan di lampu latar LCD ukuran-besar, LED mulai menantang status arus utama CCFL (lampu fluoresen katoda dingin); dan di bidang pencahayaan Sebagai komponen pencahayaan semikonduktor yang paling kritis, LED banyak dicari pasar karena hemat energi, perlindungan lingkungan, umur panjang, bebas perawatan-dan banyak aura lainnya. Rangkaian penggerak merupakan bagian penting dari produk LED (light emitting diode). Baik di bidang pencahayaan, lampu latar, atau panel tampilan, pilihan arsitektur teknologi sirkuit penggerak harus sesuai dengan aplikasi spesifik.
Prinsip -pemancar cahaya LED adalah menambahkan tegangan maju ke kedua ujungnya, sehingga pembawa minoritas dan pembawa mayoritas dalam semikonduktor bergabung kembali dan melepaskan energi berlebih, yang menyebabkan emisi foton. Fungsi utama dari rangkaian penggerak LED adalah untuk mengubah tegangan AC menjadi catu daya arus konstan, dan pada saat yang sama menyelesaikan pencocokan tegangan dan arus LED sesuai dengan persyaratan perangkat LED. Selain memenuhi persyaratan keselamatan, rangkaian penggerak LED harus memiliki dua fungsi dasar lainnya:
Salah satunya adalah mempertahankan karakteristik arus konstan sebanyak mungkin, terutama ketika tegangan catu daya berfluktuasi sebesar ±15 persen , arus keluaran harus dijaga dalam ±10 persen .
1. Hindari mengemudi saat ini melebihi nilai pengenal maksimum dan mempengaruhi keandalannya.
2. Dapatkan persyaratan kecerahan yang diharapkan, dan pastikan konsistensi kecerahan dan kromatisitas setiap LED.
Yang kedua adalah bahwa rangkaian penggerak harus menjaga konsumsi dayanya tetap rendah, sehingga efisiensi sistem LED dapat dipertahankan pada tingkat yang tinggi.
Teknologi PWM (Pulse Width Modulation) adalah metode peredupan tradisional. Ini menggunakan pulsa digital sederhana untuk berulang kali mengganti driver LED. Sistem hanya perlu menyediakan pulsa digital lebar dan sempit untuk dengan mudah mengubah arus keluaran. Dengan demikian menyesuaikan kecerahan LED. Keunggulan teknologi ini terletak pada kemampuannya untuk menyediakan-cahaya putih berkualitas tinggi, aplikasi sederhana dan efisiensi tinggi, tetapi kelemahan yang fatal adalah rentan terhadap interferensi elektromagnetik dan terkadang bahkan kebisingan yang dapat didengar oleh manusia. telinga.
Boost adalah tugas penting dari rangkaian penggerak LED, dan boost induktif dan boost pompa pengisian adalah dua mode topologi yang berbeda. "Karena LED digerakkan oleh arus, dan induktor memiliki efisiensi tertinggi selama konversi arus, keuntungan terbesar dari metode peningkatan induktor adalah efisiensinya yang tinggi, yang dapat melebihi 90 persen jika dirancang dengan benar; tetapi kerugiannya juga jelas. , yaitu, interferensi elektromagnetik. Sangat kuat, persyaratan sistem untuk produk komunikasi seperti ponsel sangat tinggi. Dengan munculnya pompa pengisian daya, efisiensi metode peningkatan menggunakan pompa pengisian daya akan lebih rendah daripada peningkatan induktif.
Baik dalam aplikasi pencahayaan atau aplikasi lampu latar, meningkatkan efisiensi konversi sirkuit penggerak adalah masalah yang harus dihadapi oleh perancang produk. Meningkatkan efisiensi konversi tidak hanya kondusif untuk memperpanjang waktu siaga produk portabel, tetapi juga merupakan sarana penting untuk memecahkan masalah pembuangan panas LED. Di bidang pencahayaan, karena penggunaan-LED daya tinggi, sangat penting untuk meningkatkan efisiensi konversi.
Layar led penuh warna
LED harus memiliki komponen stabilisasi arus dan tegangan-saat bekerja, tetapi komponen tersebut harus memiliki karakteristik pembagian tegangan tinggi, tetapi konsumsi daya rendah, jika tidak, LED dengan efisiensi yang lebih tinggi akan disebabkan oleh daya kerja lampu. sirkuit penggerak. Terlalu banyak konsumsi akan sangat mengurangi efisiensi sistem secara keseluruhan, yang bertentangan dengan tujuan penghematan energi dan efisiensi tinggi. Oleh karena itu, sedapat mungkin resistor atau rangkaian pengatur tegangan seri tidak boleh digunakan sebagai rangkaian pembatas arus utama dari driver LED, dan rangkaian efisiensi tinggi-seperti kapasitor, induktor, atau rangkaian sakelar aktif harus digunakan. untuk memastikan efisiensi tinggi dari sistem LED. Penggunaan rangkaian keluaran daya konstan terintegrasi seri dapat menjaga keluaran cahaya LED konstan pada berbagai sumber daya, tetapi efisiensi rangkaian IC umum karena itu akan menurun. Penggunaan rangkaian sakelar aktif dapat memastikan bahwa keluaran daya yang konstan tercapai ketika tegangan catu daya berubah secara drastis di bawah efisiensi konversi yang tinggi.
Tetapi dengan keunggulan uniknya, ia dapat bekerja secara efisien di bawah tegangan aman dan khusus (lampu bawah air di kolam renang, kolam dayung, lampu penambang). Selain itu, ia memiliki keunggulan tersendiri dalam penggunaan langsung listrik hijau (energi matahari, energi angin, dll.) dan penerangan darurat. Khususnya dalam hal peredupan, LED tidak hanya dapat mencapai peredupan 0-100 persen, tetapi juga memastikan efisiensi cahaya yang tinggi selama proses peredupan tanpa mengorbankan masa pakai LED, yang sulit untuk lampu pelepasan gas.
Tampilan LED persyaratan drive arus konstan
Selain memenuhi persyaratan keselamatan, rangkaian penggerak LED harus memiliki dua fungsi dasar lainnya:
Yang pertama adalah menjaga karakteristik arus konstan sebanyak mungkin, terutama ketika tegangan catu daya berubah sebesar ±15 persen , arus keluaran harus tetap dijaga dalam kisaran ±10 persen . Alasan utamanya adalah: 1. Hindari mengemudi saat ini melebihi nilai pengenal maksimum. Mempengaruhi keandalannya. 2. Dapatkan persyaratan kecerahan yang diharapkan dan pastikan konsistensi kecerahan dan kromatisitas setiap LED.
Yang kedua adalah bahwa rangkaian penggerak harus menjaga konsumsi dayanya tetap rendah, sehingga efisiensi sistem LED dapat dipertahankan pada tingkat yang tinggi.
Layar led penuh warna
kontrol DC
LED adalah perangkat yang digerakkan oleh arus, dan kecerahannya sebanding dengan arus maju. Ada dua cara untuk mengontrol arus maju.
Metode pertama adalah menggunakan kurva LEDV{{0}}I untuk menentukan tegangan yang perlu diterapkan pada LED untuk menghasilkan arus maju yang diharapkan. Metode realisasinya umumnya mengadopsi catu daya tegangan dan resistor pemberat. Seperti yang dijelaskan di bawah ini, metode ini memiliki beberapa kekurangan. Setiap perubahan tegangan maju LED akan mengakibatkan perubahan arus LED. Jika tegangan maju pengenal adalah 3.6V, arus LED pada Gambar 1 adalah 20mA. Jika tegangan menjadi 4.0V, yang merupakan perubahan tegangan spesifik yang disebabkan oleh suhu atau perubahan manufaktur, arus maju dikurangi menjadi 14mA. Perubahan 11 persen dalam tegangan maju akan menghasilkan perubahan arus maju yang lebih besar, hingga 30 persen. Selain itu, tergantung pada tegangan input yang tersedia, penurunan tegangan dan konsumsi daya resistor ballast akan membuang daya dan mengurangi masa pakai baterai.
Metode kedua, dan metode penyesuaian arus LED yang disukai, adalah dengan menggunakan catu daya arus konstan untuk menggerakkan LED.
efisiensi tinggi
Daya tahan baterai sangat penting dalam aplikasi portabel. Jika driver LED praktis, itu harus sangat efisien. Pengukuran efisiensi driver LED berbeda dari pengukuran efisiensi catu daya biasa. Definisi pengukuran efisiensi catu daya tipikal adalah daya keluaran dibagi dengan daya masukan. Untuk driver LED, daya keluaran bukanlah parameter yang relevan. Yang penting adalah nilai daya input yang dibutuhkan untuk menghasilkan kecerahan LED yang diharapkan. Ini dapat ditentukan hanya dengan membagi daya LED dengan daya input. Harap diperhatikan: Jika efisiensi didefinisikan dengan cara ini, disipasi daya dalam resistor arti arus akan menyebabkan daya dihamburkan di catu daya. Melalui rumus yang ditunjukkan pada Gambar 3, kita dapat melihat bahwa tegangan penginderaan arus yang lebih kecil akan menghasilkan driver LED dengan efisiensi yang lebih tinggi. Gambar 4 mengilustrasikan perbandingan antara catu daya tegangan referensi 0.25V dan catu daya tegangan referensi 1V.
