在設計LED燈具的過程中,當系統架構工程師是位電子電力專家,或者電源設計被承包給一家工程公司時,一些標準電源設計中常見的習慣就會出現在LED驅動器設計中。一些習慣是很有用的,因為LED驅動器在很多方面與傳統的恒壓源非常相似。這兩類電路都工作在較寬的輸入電壓范圍和較大的輸出功率下,另外,這兩類電路都面對連接到交流電源、直流穩壓電源軌還是電池上等不同連接方式所帶來的挑戰。
電力電子工程師習慣于總想確保輸出電壓或電流的高精確度,但這對LED驅動器設計而言并不是很好的習慣。諸如FPGA和DSP之類的數字負載需要更低的核心電壓,而這又要求更嚴格的控制,以防止出現較高的誤碼率。因此,數字電源軌的公差通?;崢刂圃凇?%以內或比它們的標稱值小,也可用其絕對數值表示,如0.99V至1.01V。在將傳統電源的設計習慣引入LED驅動器設計領域時,通常帶來的問題是:為了實現對輸出電流公差的嚴格控制,將浪費更多的電力并使用更昂貴的器件,或者二者兼而有之。
成本壓力
理想的電源是成本不高,效率能達到100%,并且不占用空間。電力電子工程師習慣了從客戶那里聽取意見,他們也會盡大力量去滿足那些要求,力圖在最小的空間和預算范圍內進行系統設計。在進行LED驅動器設計時也不例外,事實上它面對更大的預算壓力,因為傳統的照明技術已經完全實現了商品化,其價格已經非常低廉。所以,花好預算下的每一分錢都非常重要,這也是一些電力電子設計師工程師被老習慣“引入歧途”的地方。
要將LED電流的精確度控制到與數字負載的供電電壓的精度相同,則會既浪費電,又浪費成本。100mA到1A是當前大多數產品的電流范圍,特別是目前350mA(或者更確切地說,光電半導體結的電流密度為350mA/mm2)是熱管理和照明效率間常采納的折衷方案??刂芁ED驅動器的集成電路是硅基的,所以在1.25V的范圍內有一個典型的帶隙。要在1.25V處達到1%的容差,亦即需要±12.5mV的電壓范圍。這并不難實現,能達到這種容差或更好容差范圍的低價電壓參考電路或電源控制IC種類繁多,價格低廉。當控制輸出電壓時,可在極低功率下使用高精度電阻來反饋輸出電壓(如圖1a所示)。為控制輸出電流,需要對反饋方式做出一些調整,如圖1b所示。西安燈光音響這是目前控制輸出電流的唯一且最簡單的手段。
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