שבב ה-LED במסך תצוגת ה-LED הוא רכיב מוליך למחצה אופייני-רגיש ובעל מאפייני טמפרטורה שליליים. לכן, יש לייצב ולהגן עליו במהלך תהליך היישום. בדיוק בגלל זה נולד המושג נהיגה. הדרישות של התקני תצוגת LED עבור כוח נהיגה הן כמעט קשות. שלא כמו נורות ליבון רגילות, נוריות LED יכולות להיות מחוברות ישירות לרשת 220V AC. ה-LED מונע על ידי מתח נמוך של 2 עד 3 וולט. יש צורך לתכנן מעגל המרה מסובך. נורות LED למטרות שונות חייבות להיות מצוידות במתאמי מתח שונים. בשוק הבינלאומי, ללקוחות זרים יש דרישות גבוהות מאוד להמרת היעילות, הספק אפקטיבי, דיוק זרם קבוע, חיי ספק כוח ותאימות אלקטרומגנטית של ספק הכוח של כונן LED. העיצוב של ספק כוח טוב חייב לשקול גורמים אלה, מכיוון שאספקת החשמל מוצגת בכל ה-LED. תפקידו של המסך חשוב לא פחות מהלב האנושי.
תצוגת לד צבעונית מלאה
The power supply of the LED display is very important. Each LED display contains many dedicated power supplies. The model and power of the power supply directly affect the effect and performance of the LED display. Simple knowledge of the LED display power supply brand There are many, many on the market, and the price varies greatly. If the performance of the LED display power supply can't keep up, it will cause many unpredictable consequences, such as: abnormal display, flickering, serious short circuit and fire, these accidents are not It's not new, it's all real examples. Many customers like to compare prices when purchasing, and then keep lowering prices. In order to take orders, some manufacturers can only take orders at the reserve price and make a fuss about various accessories. Including power supply.
ספק כוח תצוגת LED וכונן זרם קבוע אינם ניתנים להפרדה. בעת שימוש ב-LED כמסך תצוגה או ציוד תאורה אחר או תאורה אחורית, עליו להיות מונע באמצעות זרם קבוע. הסיבות העיקריות הן כדלקמן:
1. הימנע מזרם נהיגה החורג מהערך המרבי המדורג ומשפיע על מהימנותו.
2. השג את דרישות הבהירות הצפויות, והבטח את עקביות הבהירות והצבעוניות של כל LED.
מאפייני כונן זרם קבוע
על פי כללי החשמל של רשת החשמל והדרישות האופייניות של ספק הכוח של כונן LED, יש לקחת בחשבון את הנקודות הבאות בעת בחירת ותכנון ספק כוח כונן LED:
1. אמינות גבוהה: זה דומה במיוחד לאספקת הכוח הנהיגה של פנסי רחוב LED. הוא מותקן בגובה רב, וזה לא נוח ויקר לתחזוקה.
2. יעילות גבוהה: LED הוא מוצר-חוסך באנרגיה, והיעילות של ספק הכוח של הכונן צריכה להיות גבוהה. זה חשוב במיוחד למבנה שבו מותקן ספק הכוח בגוף התאורה. מכיוון שיעילות האור של ה-LED יורדת עם עליית טמפרטורת ה-LED, פיזור החום של ה-LED חשוב מאוד. יעילות ספק הכוח גבוהה, צריכת החשמל שלו קטנה, החום שנוצר במנורה קטן ועליית הטמפרטורה של המנורה מופחתת. זה מועיל לעכב את דעיכת האור של LED.
3. גורם הספק גבוה: גורם הספק הוא הדרישה של רשת החשמל על העומס. בדרך כלל, אין אינדיקטורים חובה עבור מכשירי חשמל מתחת ל-70 וואט. אמנם מקדם ההספק של מכשיר חשמלי בודד בעל הספק נמוך נמוך יותר, אך יש לו השפעה מועטה על רשת החשמל, אך אם כולם נדלקים בלילה, אם העומס מאותו סוג מרוכז מדי, זה יגרום לזיהום חמור רשת חשמל. עבור ספקי כוח מונעי LED של 30 וואט עד 40 וואט, נאמר שבעתיד הקרוב, עשויות להיות דרישות אינדקס מסוימות עבור גורמי הספק.
4. בצורה זו השילוב גמיש, וכשל של לד אחד לא ישפיע על עבודתם של נוריות אחרות, אך העלות תהיה מעט יותר גבוהה. השני הוא אספקת חשמל ישיר של זרם קבוע, עם נוריות לד הפועלות בסדרה או במקביל. היתרון שלו הוא שהעלות מעט נמוכה יותר, אבל הגמישות ירודה, והיא חייבת לפתור את הבעיה של תקלה מסוימת של LED מבלי להשפיע על פעולתם של אביזרי תצוגת LED אחרים. שתי צורות אלו מתקיימות יחד במשך תקופה מסוימת. מצב אספקת חשמל מרובה-ערוצי פלט זרם קבוע יהיה טוב יותר מבחינת עלות וביצועים. אולי זה יהיה הכיוון המיינסטרים בעתיד.
5. הגנה מפני נחשולי מתח: יכולת ה-LED לעמוד בפני נחשולי מתח היא ירודה יחסית, במיוחד היכולת להתנגד למתח הפוך. חשוב גם לחזק את המיגון בתחום זה. חלק מנורות LED מותקנים בחוץ, כגון פנסי רחוב LED. עקב התחלת עומס הרשת והשראת פגיעות ברק, נחשולים שונים יפלשו ממערכת הרשת, ונחשולים מסוימים יגרמו לנזק ללד. לכן, ספק הכוח של כונן LED חייב להיות בעל יכולת לדכא חדירת נחשולים ולהגן על ה-LED מפני נזק.
6. פונקציית הגנה: בנוסף לפונקציית ההגנה הקונבנציונלית של ספק הכוח, עדיף להוסיף משוב שלילי של טמפרטורת LED לפלט הזרם הקבוע כדי למנוע מטמפרטורת LED להיות גבוהה מדי.
7. מבחינת הגנה: סוג ההתקנה החיצונית של המנורה, מבנה ספק הכוח צריך להיות עמיד למים ולחות-, והמעטפת צריכה להיות עמידה בפני אור השמש.
8. יש להתאים את חיי ספק הכוח לנהיגה עם חיי הנורית.
9. לעמוד בדרישות תקנות הבטיחות ותאימות אלקטרומגנטית.
טווח היישומים והשימוש ב-LED הופכים יותר ויותר נרחבים, והביצועים של ספק כוח LED ומנהלי התקן יתאימו יותר ויותר לדרישות של LED, כך שביצועי תצוגת LED ישתפרו ויתייצבו בהדרגה, כלומר התקדמות התעשייה.
Constant current drive principle
עקומת הקשר בין מפל המתח קדימה (VF) לזרם קדימה (IF). מהעקומה, אנו יכולים לראות שכאשר המתח הקדמי חורג מסף מסוים (בערך 2V), כלומר, לאחר מה שמכונה -הדלקת-מתח, ניתן להתייחס בקירוב לכך ש-IF ו VF הוא פרופורציונלי. עיין בטבלה עבור המאפיינים החשמליים של נוריות LED סופר בהירות הראשיות הנוכחיות. ניתן לראות מהטבלה שה-IF הגבוה ביותר של נוריות אולטרה- בהירות הנוכחיות יכול להגיע ל-1A, וה-VF הוא בדרך כלל 2 עד 4V.
Since the light characteristics of LEDs are usually described as a function of current rather than a function of voltage, the relationship curve between luminous flux (φV) and IF, the use of a constant current source to drive can better control the brightness. In addition, the forward voltage drop of the LED has a relatively large range (up to 1V or more). From the VF-IF curve in the above figure, it can be seen that a small change in VF will cause a large change in IF, which will cause a greater brightness. Big change. Therefore, the use of constant voltage source drive cannot guarantee the consistency of LED brightness, and affects the reliability, life and light attenuation of the LED. Therefore, ultra-bright LEDs are usually driven by a constant current source.
The relationship curve between LED temperature and luminous flux (φV). The figure below shows that luminous flux is inversely proportional to temperature. The luminous flux at 85 degree is half of that at 25 degree , and the light output at 40 degree is 1.8 times that at 25 degree . The change of temperature also has a certain influence on the wavelength of the LED. Therefore, good heat dissipation is the guarantee for the LED to maintain a constant brightness.
Constant current drive circuit
בשל המגבלה של רמת הספק של LED, בדרך כלל יש צורך להניע מספר נוריות LED בו-זמנית כדי לעמוד בדרישות הבהירות. לכן, נדרש מעגל הנעה מיוחד כדי להדליק את הנוריות.
1. התנגדות-הורדת קיבול-: השתמש בעכבה של הקבל מתחת ל-AC כדי להגביל את זרם הכניסה, כדי להשיג רמת DC כדי להפעיל את LED. למצב נהיגה זה יש מבנה פשוט ועלות נמוכה, אבל הקלט הוא פתרון לא-מבודד, שיש בו סכנות בטיחותיות פוטנציאליות. יתרה מכך, יעילות ההמרה נמוכה מאוד, ולא ניתן להשיג בקרת זרם קבועה.
2. מעגל חילוף בידוד: באמצעות מעגל חילוף חוזר, רמת DC נוצרת בצד המשני דרך שנאי, ואז האדוות של רמה זו מוזנת חזרה לצד הראשוני דרך מצמד אופטו, ובכך מתרגשת בעצמה- ויציב. סוג זה של מעגל עומד בדרישות תקנות הבטיחות, ודיוק הזרם הקבוע של הפלט טוב יותר, ויעילות ההמרה גבוהה יותר. עם זאת, בשל הצורך במצמד אופטו ומעגל בקרה של זרם קבוע-צד משני, המערכת מסובכת, מגושמת ויקרה.
3. תכנית צד ראשונית: תכנית הצד הראשונית היא לשלוט על הספק המוצא והזרם באופן מוחלט בצד ה-AC הראשי, המדויק ביותר יכול להשיג 5 אחוז דיוק זרם קבוע, והצד המשני צריך רק מעגל פלט פשוט. הצד הראשוני מסתמך בעיקר על המשוב של צד העזר כדי לשלוט במתח המוצא, מסתמך על הנגד המגביל את הזרם כדי לשלוט בזרם הצד הראשוני, ובמקביל מכפיל את יחס הסיבובים כדי לשלוט על דיוק זרם המוצא. פתרון הצד- המקורי יורש את היתרונות של מעגל ה-flyback המבודד, בעוד המבנה פשוט, והוא יכול להשיג גודל קטן ועלות נמוכה.
הבעיה של דיוק זרם קבוע של הצד הראשוני: קשה לשלוט על דיוק הייצור של הטרנספורמציה, וכתוצאה מכך לסחף גדול של זרם הפלט כאשר פתרון הצד הראשוני משתמש בשנאי- באיכות נמוכה. לכן, פתרון הצד הראשוני משתפר על ידי הוספת מעגל בקרת זרם קבוע בצד המשני, שהוא מסובך יותר מפתרון הצד הראשוני הרגיל, אך בהשוואה לפתרון ה-Flyback, עדיין ניתן להשמיט את המצמד האופטו, ולמערכת יש את העלות הגבוהה ביותר ביצועים.
Constant current drive mode
שימוש בווסת ליניארי להמרת המתח יתמודד עם בעיות צריכת חשמל. שיטה זו מתאימה יותר לשימוש במעגלי המרה שצריכים להימנע מרעשים (כגון אודיו לרכב) ואינם יכולים להשתמש במצב המתג. המאפיין של שיטת המיתוג הוא שיעילות ההמרה גבוהה מאוד, אך יש בה גם בעיית רעש, כך שהבחירה בשיטת ההמרה תלויה באפליקציה.
בדרך כלל, היעילות של שיטת הנעת משאבת המטען משתנה עם השינוי במתח הכניסה. ביישומים עם מגוון רחב של שינויי מתח, היעילות שלו נמוכה יחסית; ובאפליקציות עם טווח קטן יחסית של שינויי מתח, רק כאשר מתחי הכניסה והמוצא שונים כאשר הקשר הוא כפולות אינטגרליות, ניתן למקסם את היעילות שלו, אך קשה להשיג זאת ביישומים מעשיים המופעלים על ידי סוללה- . לעומת זאת, יעילות ההמרה של משרנים אינה מושפעת מהפרעות מתח, ומגבלות היישום קטנות מזו של משאבות מטען.
Constant current design ideas
המצב של נוריות LED בתצוגות LED כתאורות אחוריות במוצרים ניידים לא ניתן לערעור. אפילו בתאורה האחורית של צגי LCD גדולים-, נורות LED החלו לאתגר את הסטטוס המרכזי של CCFL (מנורות פלורסנט קתודה קרה); ובתחום התאורה כמרכיב הקריטי ביותר של תאורת מוליכים למחצה, LED מבוקש על ידי השוק בגלל החיסכון באנרגיה, הגנת הסביבה, אורך החיים הארוך, ללא תחזוקה- ועוד הרבה הילות אחרות. מעגל ההנעה הוא חלק חשוב במוצרי LED (דיודה פולטת אור). בין אם בתחום התאורה, תאורה אחורית או פאנל תצוגה, הבחירה בארכיטקטורת טכנולוגיית מעגל הכונן צריכה להתאים ליישום הספציפי.
עיקרון -האור של LED הוא להוסיף מתח קדימה לשני הקצוות שלו, כך שנשאי המיעוט ונשאי הרוב במוליך למחצה מתחברים מחדש ומשחררים אנרגיה עודפת, מה שגורם לפליטת פוטונים. תפקידו העיקרי של מעגל כונן ה-LED הוא להמיר את מתח ה-AC לאספקת חשמל זרם קבוע, ובמקביל להשלים את התאמת המתח והזרם של ה-LED בהתאם לדרישות מכשיר ה-LED. בנוסף לעמידה בדרישות הבטיחות, למעגל כונן LED צריכים להיות שתי פונקציות בסיסיות נוספות:
One is to maintain constant current characteristics as much as possible, especially when the power supply voltage fluctuates by ±15 percent , the output current should be kept within ±10 percent .
1. הימנע מזרם נהיגה החורג מהערך המרבי המדורג ומשפיע על מהימנותו.
2. השג את דרישות הבהירות הצפויות, והבטח את עקביות הבהירות והצבעוניות של כל LED.
השני הוא שמעגל ההנעה צריך לשמור על צריכת החשמל שלו נמוכה, כך שניתן לשמור על יעילות המערכת של ה-LED ברמה גבוהה.
טכנולוגיית PWM (Pulse Width Modulation) היא שיטת עמעום מסורתית. הוא משתמש בפולסים דיגיטליים פשוטים כדי להחליף שוב ושוב את מנהל התקן LED. המערכת צריכה רק לספק פולסים דיגיטליים רחבים וצרים כדי לשנות בקלות את זרם המוצא. ובכך להתאים את בהירות ה-LED. היתרון של טכנולוגיה זו טמון ביכולתה לספק-אור לבן באיכות גבוהה, יישום פשוט ויעילות גבוהה, אך חסרון קטלני הוא שהיא נוטה להפרעות אלקטרומגנטיות ולעיתים אף לרעש שניתן לשמוע על ידי האדם אֹזֶן.
Boost is an important task of LED drive circuit, and inductive boost and charge pump boost are two different topological modes. "Because the LED is driven by current, and the inductor has the highest efficiency during current conversion, the biggest advantage of the inductor boost method is its high efficiency, which can exceed 90 percent if it is designed properly; but its disadvantage is also obvious, that is, electromagnetic interference. Very strong, the system requirements for communication products such as mobile phones are very high. With the advent of charge pumps, the efficiency of boosting methods using charge pumps will be lower than that of inductive boosting.
בין אם ביישומי תאורה ובין אם ביישומי תאורה אחורית, שיפור יעילות ההמרה של מעגל ההנעה היא בעיה שעמה מתכנני מוצר צריכים להתמודד. שיפור יעילות ההמרה לא רק תורם להארכת זמן ההמתנה של מוצרים ניידים, אלא גם אמצעי חשוב לפתרון בעיית פיזור חום LED. בתחום התאורה, בשל השימוש בנוריות LED-בהספק רב, חשוב במיוחד לשפר את יעילות ההמרה.
תצוגת לד צבעונית מלאה
נוריות צריכות לכלול רכיבים מייצבים של זרם ומתח- קבועים בעת עבודה, אך לרכיבים כאלה צריכים להיות מאפיינים של חלוקת מתח גבוה, אך צריכת חשמל נמוכה, אחרת נורית ה-LED עם יעילות גבוהה יותר תיגרם מכוח העבודה של ה-LED. מעגל כונן. צריכה רבה מדי תפחית מאוד את יעילות המערכת הכוללת, מה שנוגד את המטרה של חיסכון באנרגיה ויעילות גבוהה. לכן, ככל האפשר, אין להשתמש בנגדים או במעגלי ווסת מתח סדרתיים כמעגל הגבלת הזרם הראשי של מנהל ה-LED, ויש להשתמש במעגלים בעלי יעילות- גבוהה כגון קבלים, משרנים או מעגלי מיתוג פעילים. כדי להבטיח את היעילות הגבוהה של מערכת LED. השימוש במעגל תפוקת כוח קבוע משולב בסדרה יכול לשמור על תפוקת האור של ה-LED קבועה על פני מגוון רחב של מקורות כוח, אך היעילות של מעגלי IC כלליים תפחת. השימוש במעגל מתג פעיל יכול להבטיח שתפוקת הכוח הקבועה מושגת כאשר מתח אספקת החשמל משתנה במידה רבה תחת יעילות המרה גבוהה.
But with its unique advantages, it can work efficiently under safe and special voltage (underwater lamps in swimming pools, paddling pools, miner's lamps). In addition, it has its own unique advantages in the direct use of green electricity (solar energy, wind energy, etc.) and emergency lighting. Especially in terms of dimming, LEDs can not only achieve 0-100 percent dimming, but also ensure high light efficiency throughout the dimming process without compromising the life of the LED, which is difficult for gas discharge lamps.
תצוגת LED דרישות כונן זרם קבוע
בנוסף לעמידה בדרישות הבטיחות, למעגל כונן LED צריכים להיות שתי פונקציות בסיסיות נוספות:
The first is to keep the constant current characteristics as much as possible, especially when the power supply voltage changes by ±15 percent , the output current should still be kept within the range of ±10 percent . The main reasons are: 1. Avoid driving current beyond the maximum rated value. Affect its reliability. 2. Obtain the expected brightness requirements and ensure the consistency of the brightness and chromaticity of each LED.
השני הוא שמעגל ההנעה צריך לשמור על צריכת החשמל שלו נמוכה, כך שניתן לשמור על יעילות המערכת של ה-LED ברמה גבוהה.
תצוגת לד צבעונית מלאה
בקרת DC
LED הוא מכשיר המונע על ידי זרם, והבהירות שלו פרופורציונלית לזרם הקדמי. ישנן שתי דרכים לשלוט בזרם הקדמי.
השיטה הראשונה היא להשתמש בעקומת LEDV{{0}}I כדי לקבוע את המתח שצריך להפעיל על ה-LED כדי לייצר את הזרם קדימה הצפוי. שיטת המימוש שלו מאמצת בדרך כלל ספק כוח ונגד נטל. כפי שמתואר להלן, לשיטה זו יש מספר חסרונות. כל שינוי במתח קדימה של ה-LED יביא לשינוי בזרם ה-LED. אם המתח המדורג קדימה הוא 3.6V, הזרם של הנורית באיור 1 הוא 20mA. אם המתח הופך ל-4.0V, שהוא שינוי מתח ספציפי שנגרם כתוצאה משינויי טמפרטורה או ייצור, הזרם קדימה מצטמצם ל-14mA. שינוי של 11 אחוז במתח קדימה יגרום לשינוי זרם קדימה גדול יותר, עד 30 אחוז. בנוסף, בהתאם למתח הכניסה הזמין, ירידת המתח וצריכת החשמל של הנגד הנטל יבזבז כוח ויפחית את חיי הסוללה.
השיטה השנייה, והשיטה המועדפת להתאמת זרם LED, היא להשתמש באספקת חשמל זרם קבוע כדי להניע את ה-LED.
יעילות גבוהה
חיי הסוללה קריטיים ביישומים ניידים. אם דרייבר LED הוא מעשי, הוא חייב להיות יעיל ביותר. מדידת היעילות של דרייבר LED שונה ממדידת היעילות של ספק כוח טיפוסי. ההגדרה של מדידת יעילות טיפוסית של ספק כוח היא הספק המוצא חלקי הספק המבוא. עבור מנהלי התקן LED, הספק המוצא אינו פרמטר רלוונטי. מה שחשוב הוא הערך של הספק המבוא הנדרש כדי לייצר את בהירות LED הצפויה. זה יכול להיקבע פשוט על ידי חלוקת הספק LED בהספק הכניסה. שימו לב: אם היעילות מוגדרת בצורה זו, פיזור הכוח בנגד חישת הזרם יגרום לפיזור הכוח בספק. באמצעות הנוסחה המוצגת באיור 3, אנו יכולים לראות שמתח חישת זרם קטן יותר יפיק דרייבר LED ביעילות גבוהה יותר. איור 4 ממחיש את ההשוואה בין ספק כוח ייחוס של 0.25V לבין ספק מתח ייחוס של 1V.
