国内LED驱动电源行业技术水平及技术特点
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LED驱动电源是LED照明灯具的重要部件,基本工作原理为将交流市电转换为照明灯具所需的特定电压电流。LED驱动电源技术主要解决可靠性、适应性、智能化和转换效率四个方面的问题,因此可将其归纳为以下四个方面:
1、高可靠性技术
相对通信、消费电子等其它电源领域,工作环境复杂恶劣是LED驱动电源的显著特点:
(1)高负荷工作(LED驱动电源运行功率一直维持在设计功率的80%以上,而大部分其它应用领域的开关电源平均运行功率通常只有设计功率的30-60%);
(2)工作环境温度高(由于半导体发光的特性,LED芯片结温远低于白炽灯和荧光灯的发光温度,因此热量不易以辐射方式散发而停留在灯具内部,使得LED驱动电源通常在高温下工作);
(3)外部环境恶劣(雷击、潮湿、腐蚀、高低温和电网电压波动等)。因此,可靠性是LED驱动电源首要解决的问题。
提高电源可靠性的技术路径包括:通过拓扑结构设计减少元器件数量和半导体开关器件损耗;在控制成本的前提下合理提高元器件的应力余量;对驱动电源进行防水和散热结构设计;应对电网电压波动的特殊设计等。
2、高适应性技术
除工作环境恶劣外,LED驱动电源还具有宽输入电压(各国的用电电压范围自100V-480V不等)和宽输出电流(下游LED照明灯具厂商产品的差异化程度较大)的特点。适应性是LED驱动电源在可靠性之后亟待解决的问题。提升电源适用性主要运用功率因数补偿技术、智能可调技术等。
3、智能化技术
LED驱动电源的智能化应用主要体现在可调光、可编程等方面。可调光技术使得电源可根据不同的外部环境提供不同的输出电压电流,在满足应用需求的同时有效节省能源,目前主要有可控硅调光、线性调光、PWM调光和Dali调光等技术路径。可编程技术通过在电源控制端添加控制模块对电源的输出和调光方式进行设定。
4、高效节能技术
电光转换效率是衡量照明灯具性能的重要指标,LED照明灯具的电光转换效率受LED驱动电源和LED光源的共同影响。作为公认的绿色光源,LED光源自身的电光转换效率明显高于传统光源;中大功率LED驱动电源的转换效率约为90%,仍有进一步提升的空间。
提升LED驱动电源的转换效率主要应用电路拓扑创新、软开关技术和同步整流技术。
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