基于数字电源控制技术的LED照明设计

一个输入呈阻性的电源系统内部一定要存在储能元件,当输入电压低的时候可以提供能量给负载。如果能量进行单次转换又要求输入呈阻性,其需要非常大的输出电容来降低负载的电流纹波。如果能量进行二次转换可以解决这个问题。通常的二次转换形式是结合Boost 输入级和反激式输出级。输入级主要控制驱动电源的输入阻抗。反激式电源提供低纹波输出电流。二次转换控制的复杂性很高。特别是当接入调关器的时候还需要协调输入级和输出级的能量平衡。图3是常用的二次转换系统结构。传统的二次转换控制方案需要同时得到输入电压Vin、Boost 电流IL、中间电容上的电压Vbulk、反激式原边电流Ip以及电压的反馈Vout,控制成本很高,因此很难得到广泛应用。数字控制技术提供了简单的一次侧反馈方法,还可以预测中间电容电压,因此只需要检测输入电压Vin 并解析变压器反馈信号就能实现完整的二次转换控制。大大简化了系统的控制成本。

基于数字电源控制技术的LED照明设计

全面的驱动保护在LED灯具的设计,生产和使用的过程中,驱动电源有可能面对LED负载的短路、开路,驱动电源板的短路、虚焊,接插件的错接、反接等等问题。全面的驱动保护可以简化LED灯具的设计和生产,延长使用寿命,降低生产成本。对系统状态进行实时监测并做出精确判断是数字控制的一个长处。数字控制可以快速地实现LED负载的开路保护、LED负载的短路保护、LED负载的过热保护、LED灯的限功率控制、控制器的各管脚的开路和短路保护。

调光技术

动态的调光器阻抗配合 传统的调光器主要用于驱动纯电阻负载,包括前沿切相调光器,后沿切相调光器和智能调光器等等。由于负载是白炽灯,传统的调光器功率都在200W- 600W。LED驱动电源的特性正好相反——小功率,容性负载。为了能够兼容这些调光器,LED驱动电源必须提供阻性或者是类阻性的负载才能使调光器稳定工作。利用功率电阻直接提供阻性负载是一种传统的解决方案。这种方式的调光效果好,但是其主要问题是效率低。这与LED灯高效率的优势背道而驰。另外一种常见的方案是利用功率因数整流技术,使输入电流跟随输入电压变化,因而提供类阻性负载。这种方案往往适用于高功率LED驱动应用上。对于普及的小功率家用和商用LED驱动,其问题是输入阻抗往往过高,特别是调光器和驱动部分EMI 抑制元件的相互作用往往使得其无法保证有足够大的输入电流去维持可控硅的稳定工作。如果调光信号处理不好就会造成LED 闪烁。

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