LED电源基础知识docWord下载.docx
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按功率大小来分：
6W、8W、9W、10W、12W、15W、18W、20W、30W等；
按功能来分：
普通型、带无线遥控调光多功能型等。
一、LED电源按驱动方式可以分为两大类：
A.稳压式：
1、稳压电路确定各项参数后,输出的是固定电压,输出的电流却随着负载的增减而变化
2、稳压电路虽然不怕负载开路,但是严禁负载完全短路
3、整流后的电压变化会影响LED的亮度
4、要使每串以稳压电路驱动LED显示亮度均匀,需要加上合适的电阻才可以
B.恒流式：
1、恒流驱动电路驱动LED是很理想的,缺点就是价格较高
2、恒流电路虽然不怕负载短路,但是严禁负载完全开路
3、恒流驱动电路输出的电流是恒定的,而输出的直流电压却随着负载阻值的大小不同在一定范围内变化
4、要限制LED的使用数量,因为它有最大承受电流及电压值
二、LED电源按电路结构可以分为六类：
1、常规变压器降压：
这种电源的优点是体积小，不足之处是重量偏重、电源效率也很低，一般在45%~60%,因为可靠性不高，所以一般很少用。
2、电容降压：
这种方式的LED电源容易受电网电压波动的影响,电源效率低,不宜LED在闪动时使用,因为电路通过电容降压,在闪动使用时,由于充放电的作用,通过LED的瞬间电流极大,容易损坏芯片。
3、电子变压器降压：
这种电源结构不足之处是转换效率低,电压范围窄,一般180~240V,波纹干扰大。
4、电阻降压：
这种供电方式电源效率很低,而且系统的可靠也较低。
因为电路通过电阻降压,受电网电压变化的干扰较大，不容易做成稳压电源，并且降压电阻本身还要消耗很大部分的能量。
5、RCC降压式开关电源：
这种方式的LED电源优点是稳压范围比较宽、电源效率比较高,一般可在70%~80%，应用较广。
缺点主要是开关频率不易控制，负载电压波纹系数较大，异常情况负载适应性差。
6、PWM控制式开关电源：
目前来说，PWM控制方式设计的LED电源是比较理想的，因为这种开关电源的输出电压或电流都很稳定。
电源转换效率极高,一般都可以高达80%~90%，并且输出电压、电流十分稳定.这种方式的LED电源主要由四部分组成它们分别是：
输入整流滤波部分、输出整流滤波部分、PWM稳压控制部分、开关能量转换部分。
而且这种电路都有完善的保护措施,属于高可靠性电源。
LED显示屏基础知识
现代社会已进入信息时代，信息传播占有越来越重要的地位，同时人们对视觉媒体的要求也愈来愈高，要求传播媒体反映迅速、现实（实时性）、醒目（色彩丰富、栩栩如生），画面超大型化，具有震撼力，近年，随着微电子技术、自动化技术、计算机技术的迅速发展，半导体制作工艺日趋成熟，导致LED显示点尺寸越来越小，解析度越来越高，并可将显示光的三基色（红、绿、蓝）集成化为一体，达到全彩色效果，使得LED显示屏的应用范围日益扩大。
LED显示屏的特点
LED是发光二极管（LightEmittingDiode）的简称，是光电领域中应用极为广泛的发光显示用材料，选用不同的材料在一定条件下可发生红、绿、黄、蓝等颜色，LED具有下列特点，使其成为制作大屏幕的首选材料：
在新兴应用市场不断出现的带动下，近些年LED市场规模快速提升。
2005年中国LED的产量已经达到262.1亿只，市场规模更是突破百亿元大关达到114.9亿元。
应用一：
显示屏是LED主要应用市场，全彩显示屏增势强劲。
我国LED显示屏市场起步较早，市场上出现了一批具有很强实力的LED显示屏生产厂商。
目前LED显示屏已经广泛应用到车站、银行、证券、医院。
在LED需求量上，LED显示屏仅次于LED指示灯名列第二，占到LED整体销量的23.1%。
由于用于显示屏的LED在亮度和寿命上的要求高于LED指示灯，平均价格在指示灯LED之上，这就导致显示屏用LED市场规模达到32.4亿元，超过指示灯位居榜首成为LED的主要应用市场。
凭借着独特优势,LED全彩显示屏广泛应用在体育场馆、市政广场、演唱会、车站、机场等场所。
应用二：
小尺寸背光源市场放缓，中大尺寸将成为新关注点。
LED早已应用在以手机为主的小尺寸液晶面板背光市场中，手机产量的持续增长带动了背光源市场的快速发展。
特别是2003年彩屏手机的出现更是推动白光LED市场的快速发展。
但随着手机产量进入平稳增长阶段以及技术提升导致用于手机液晶面板背光源LED数量减少，使得LED在手机背光源中用量增速放缓，2005年背光源用LED数量超过12亿只，未来几年增长率也将保持在个位数。
数量增速的放缓加上平均价格的不断下降，最终导致小尺寸背光源市场增长乏力，同时，中大尺寸背光源市场虽为厂商新宠，但在2006年还不能形成规模。
在上述两个因素的影响下，背光源市场将在2006年出现1%的负增长。
2005年背光源市场规模超过15亿元。
应用三：
汽车车灯市场潜力大，但短期内市场很难启动。
2005年中国LED汽车应用市场规模为0.29亿元，其中汽车车灯市场规模为0.21亿元。
从整个LED应用市场看，汽车应用市场还处于萌芽状态，市场规模很小。
LED作为汽车车灯主要得益于低功耗、长寿命和相应速度快的特点。
有统计显示，在汽车以100公里的时速行驶下，装有LED刹车灯的车辆较没有装LED刹车灯的车辆刹车距离将减少7英尺。
目前，LED已经逐步应用在汽车的第三刹车灯上。
虽然LED目前还面临着单位瓦数流明低以及相关政策的限制，在进入汽车尾灯及前灯市场还需要一定的时间，但是随着成本性能比的下降以及发光效率的提升，最终LED将逐步实现从汽车内部、后部到前部的转移，最终占据整个汽车车灯市场。
凭借着汽车的巨大产能，LED车灯市场面临着巨大的发展潜力。
应用四：
室内装饰灯市场逐步启动，交通灯市场进入平稳增长期。
室内装饰灯市场是LED的另一新兴市场。
通过电流的控制，LED可以实现几百种甚至上千种颜色的变化。
在现阶段讲究个性化的时代中，LED颜色多样化有助于LED装饰灯市场的发展。
LED已经开始做成小型装饰灯，装饰幕墙应用在酒店、居室中。
2005年室内装饰灯市场规模达到1.58亿元。
经过多年的替换工作，全国主要城市由传统交通灯替换为LED交通灯的工作已经接近尾声。
LED交通灯市场在经历了多年的高速成长期后，2005年市场规模达到15.2亿元。
但是随着替换工作的完成，LED交通灯市场将不会再维持高速增长，预计2006年LED交通灯市场只实现5.8%的增长达到16.1亿元。
应用五：
景观照明市场快速发展，2007年市场增速达到高峰。
景观照明市场主要以街道、广场等公共场所装饰照明为主，推动力量主要来自于政府。
受到2008年北京奥运会和2010年上海世博会的影响，北京、上海等举办地加快了景观照明的步伐，由于LED功耗低，在用电量巨大的景观照明市场中具有很强的市场竞争力。
目前，LED已经越来越多地应用到景观照明市场中。
2005年中国景观照明市场规模超过7亿元，在上述两个主要活动的带动下，景观照明市场会在2007年达到72%的高增长率。
此外，奥运会和世博会的主要作用远远不再于自身带动景观照明市场的成长，更重要的是其榜样作用。
为了迎接奥运会和世博会的召开，北京、青岛、上海等地将建成一批LED景观照明工程，这些工程在装饰街道的同时还将起到示范作用。
其他城市在看到LED在景观照明中的出色表现会减少对于LED景观照明的使用顾虑，加快使用LED在景观照明中的应用。
LED将会从一级城市快速向二级、三级城市扩展。
应用六：
通用照明市场路漫漫，任重而道远。
对于进入通用照明市场而言，功率白光LED除面临着诸如发光效率低、散热不好、成本过高等问题外，还将面临到光学、机构与电控等的整合以及LED照明产品通用标准的制订。
解决上述问题需要很长的一段时间，赛迪顾问预计LED在2010年前还不能进入通用照明市场。
由于酒店、商务会馆、高档商用写字楼等商用场所相对于价格的敏感度低。
同时这些高档场所更注重于彰显品位与尊贵的地位，对于新兴产品抱有更大的兴趣度。
这些都降低了LED照明进入的门槛。
赛迪顾问预计LED照明将率先进入商用市场，逐步向民用市场扩展。
◆亮度高，目前户外单灯的亮度已接近6,000mcd；
◆功耗低，具有较高的光电转换效率；
◆寿命长，LED寿命长达200,000小时以上；
◆响应速度快，ns级，无余灰；
◆低电压低电流驱动，易于与计算机接口。
·
与其他大屏幕显示屏相比，LED显示屏主要有下列特点：
◆屏幕尺寸可大可小，最大可以做到500m2。
◆视角大，室内屏视角大于±
80度，室外屏视角大于±
60度。
◆视距可通过选择不同直径与不同点距的产品来调整，小到几十厘米，大到几百米均可满足要求，目前像素最小直径可作到1.9mm。
◆组态灵活，简单到数码显示，复杂到全彩色视屏都有不同种类的产品可以满足要求，室内室外都有相应的产品。
◆易与计算机接口，支持软件丰富。
1.3LED显示屏的分类`
1.3.1根据应用场所分类根据应用场所的不同，可将LED显示屏分为室内与室外两种.
室内屏主要用于室内，在制作工艺上首先是把发光晶粒做成点阵模块（或数码管），再由模块拼接为一定尺寸的显示单元板，根据用户要求，以显示单元板为基本单元拼接成用户所需要的尺寸。
根据像素点的大小，室内屏分为Ф2、Ф3、Ф3.75、Ф4.8、Ф5、Ф8、Ф10等。
◆户外屏
主要用于室外，在制作工艺上首先是把发光晶粒封装成单个的发光二极管，称之为单灯，
用于制作户外屏的单灯一般都采用具有聚光作用的反光杯来提高亮度；
再由多只LED单灯封装成单只像素管或像素模组，而由像素管或像素模组成点阵式的显示单元箱体，根据用户需要及显示应用场所，以一个显示单元箱体为基本单元组成所需要的尺寸。
箱体在设计上应密封，以达到防水防雾的目的，使之适应户外环境。
根据像素点的大小，户外屏分为Ф11、Ф14、Ф16、Ф19、Ф21、Ф26、Ф36等规格。
1.3.2根据基色分类
根据所采用的LED的颜色，可将LED显示屏分为单基色、双基色、全彩色三种。
◆单基色
每个像素点只有一种颜色，多数用红色，因为红色的发光效率较高，可以获得较高的亮度，也可以用绿色，还可以是混色，即一部分用红色，一部分用绿色，一部分用黄色。
◆双基色
每个像素点有红绿两种基色，可以叠加出黄色，在有灰度控制的情况下，通过红绿不同灰度的变化，可以组合出最多65535种颜色。
◆全彩色
也称三基色，每个像素点有红绿蓝三种基色，在有灰度控制的情况下，通过红绿蓝不同灰度的变化，可以很好地还原自然界的色彩，组合出16777216种颜色。
1.3.3根据功能分类
根据屏幕所具有的功能，可将LED显示屏分为条屏，图文屏，视屏以及数码屏
四种。
◆条屏
这类显示屏主要用于显示文字，它本身自带16X16或24X24点阵字库，可独立工作，可用遥
控器输入汉字，也可以与计算机联机使用，通过计算机发送信息。
可以脱机工作。
因为这类屏幕多做成条形，故称为条屏。
◆图文屏
这类显示屏主要用于显示文字和图形，一般无灰度控制。
它通过与计算机通讯输入信息。
与
条屏相比，图文屏的优点是显示的字体字型丰富，并可显示图形，与视屏相比，图文屏最大的优点是一台计算机可以控制多块屏，且可以脱机显示。
◆视屏
这类显示屏屏幕像元与控制计算机监视器像元呈一对一的映射关系，有灰度控制，所以其表
现力极为丰富，配置多媒体卡，视屏还可以播放视频信号。
视屏开放性好，实时反映计算机监视器的显示。
◆数码屏
数码屏是最廉价的LED显示屏，广泛用于银行汇率、利率显示、酒店海鲜价目表、客房价目
表等。
多数情况下，在数码屏上加装条屏来弥补数码屏不能显示文字的不足。
◆混合屏
即点阵数码混合显示，它被最多地用于证券行情显示。
目前，其他的大屏幕显示器主要有下列几种，其性能各有千秋。
屏幕类型优点缺点
磁翻板功耗低响应速度慢，不可能显示视频，故障率高
电视墙全彩色有分隔线,亮度低,不适于表示文字,不能在室外使用
投影全彩色画面细腻亮度低，不能在室外使用，清晰度差（画面受光不匀）
CRT全彩色成本高，功耗大，面积不能太大
PDP全彩色画面细腻成本高，视角小，面积不能太大
1.4LED显示屏的主要技术指标
◆平整度◆色匀度◆盲点率◆亮度◆视角
◆可视距离◆分辨率◆解析度◆灰度级◆驱动方式
◆通讯方式与通讯距离◆扫描频率◆换帧速度◆功耗◆重量
一、刚刚开始起步成本高
照明成本不仅涉及灯具的初始成本，还涉及灯具所消耗的能源成本，灯具无法正常工作时更换灯具所需的劳动成本，以及所需灯具更换的平均频率。
从这一概念出发就很容易理解，为什么LED光源是白炽灯光源价格的50倍左右时，LED交通信号灯的市场就开始启动，而当达到28倍时，就已形成新兴产业。
目前半导体照明主要以光色照明和特殊照明为主，以后将向普通照明扩展。
具体来讲，近几年内，半导体照明市场将广泛应用在各种信号灯、景观照明、橱窗照明、建筑照明、广场和街道的美化、家庭装饰照明、公共娱乐场所美化和舞台效果照明等领域。
事实上，我们身边已经随处可见它的身影：
电脑显示灯、手机按键和屏幕的背光源、汽车尾灯、建筑物灯光、交通信号灯……等等。
二、不一致性带来的问题：
理论上LED都一样，都是能发光的二极管，而实际上所有LED的电性能都是有差异的，众多的厂家都在抢生产进度、抓数量；
每个厂家的生产工艺是不一致的，甚至相差很大，就是同一厂家的不同时间的工艺都是有差异的；
生产发光二极管的半导体材料的纯度要求非常高，不同厂家使用的半导体原材料的纯度是有差异的，这就使LED的发光强度与驱动电流是不完全相同的，或者相差很大，而且耐过电流能力和发热的差异也就自然而然的不同了；
由于封装工艺和封装材料的不同，使得整体的散热能力是不一样的，所有的厂家都在研究和开发新材料，以求解决组合材料的热彭胀与散热的问题。
由此不难看出,LED发光二极管在短期内仍存在个体之间的很大的差异，如果每个灯只用一个LED，那是很好控制的，而且是真正的长寿命，例如电视机、DVD上的电源指示灯就是如此；
而当我们用LED制作照明灯具时，就不是用单个的LED，而是用多个，或上百上千个LED排成阵列接入电路，再者，需要的亮度就不是指示灯所能做到的，而电流大了、小了亮度都要减弱，且会使寿命大打折扣，甚而致于未出厂就坏掉了；
因LED的差异性总是存在的，在多个LED组成的连路中，当有几个坏掉时（通常是短路），会使电流增大而损坏其他的LED。
这就是不一致性带的结果，也是制约其发展的因素之一。
三、驱动电路复杂成本高、故障率高
a.在电压匹配方面，LED不象普通的白炽灯泡，可以直接连接220V的交流市电。
LED是2--3.伏的低电压驱动，必须要设计复杂的变换电路，不同用途的LED灯，要配备不同的电源适配器。
b.在电流供应方面，LED的正常工作电流在15mA-18mA，供电电流小于15mA时LED的发光强度不够，而大于20mA时，发光了强度也会减弱，同时发热大增，老化加快、寿命缩短，当超过40mA时会很快损坏。
为了延长LED照明灯的使用寿命，简易电源是不能使用的，而常用集成电路电源、电子变压器、分离元件电源等，但都要设计恒流源电路和恒压源电路供电的方式，大电流驱动时，要配大功率管或可控硅器件，另加保护电路，这样就使LED的电源供应器电路很复杂，故障率增加。
元件成本、生产成本、服务成本都将升高。
而目前LED本身的成本就高，加上电源的成本，这就大大地限制了市场的竞争力与购买群体，LED照明灯的优势大打折扣，这也是制约其发展与普及的又一关键问题。
四、解决问题的方法与可行性分析：
解决问题的方法可用自复位过流保护器WHPTC元件
如果用WHPTC过流保护器作保护，将是另外一种结果，从原理可知，当电路的电流超过规定值时会讯速的自动保护，在排除故障后又自动复位，无需人工更换。
对LED而言，电压的变化不是LED损坏的直接原因，而电流的增大才是LED的真正杀手。
显而易见，利用WHPTC的这个特性，在LED的电路保护上具有绝对的优势，让简易电源供电变为现实。
实践证明，在LED电路出现故障以前就有效保护了。
在简易电源上，这个优势特别突出。
对如下3图分析可见，因有了WHPTC后可省去恒流、恒压电路，
LED的质量也提高了。
器件成本、生产成本、故障率、服务成本等，都大大降低。
也大大增加了产品的市场竞争力。
所以谁先使用WHPTC，谁先占领市场。
led日光灯的电源制造过程
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topday 发布时间：
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2011-02-1208:
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非隔离型降压式电源设计方法概论：
非隔离降压型电源是现在普遍使用的电源结构，几乎占了日光灯电源百分之九十以上。
很多人都以为非隔离电源只有降压型一种，每每一说到不隔离，就想到降压型，就想到说对灯不安全（指电源损坏）。
其实降压型不只是一种，还有两种基本结构，即升压，和升降压，即BOOSTANDBUCK-BOOST,后两种电源即使损坏。
不会影响到LED的好处。
降压式电源也有其好处，它适合用于220,但不适用于110,因为110V本来电压就低，一降就更低了，那样输出的电流大，电压低，效率做不太高。
降压式220V交流，整流滤波后约三百伏，经过降压电路，一般将电压降到直流150V左右，这样即可实现高压小电流输出，效率可以做得较高。
一般用MOS做开关管，做这种规格的电源，我的经验是，可以做到百分之九十那样差不多，再往上也困难。
原因很简单，芯片一般自损会有0.5W到1W,而日光灯管电源不过就是10W左右。
所以不可能再往上走。
现在电源效率这个东西很虚，很多人都是吹，实际根本达不到。
常见有些人说什么3W的电源效率做到百分之八十五了，而且还是隔离型的。
告诉大家，即便是跳频模式的，空载功耗最小，也要0.3W,还什么输出3W低压，能到百分之八十五，其实有百分之七十算很好了，反正现在很多人吹牛不打草稿，可以忽悠住外行，不过现在做LED的懂电源的也不多。
我说过，要效率高，首先就要做非隔离的，然后输出规格还要高压小电流，可以省去功率元件的导通损耗，所以象这种LED电源的主要损耗，一就是芯片自有损耗，这个损耗一般有零点几W到一W的样子，还有一个就是开关损耗了，用MOS做开关管可以显着减小这个损耗，用三极管开关损耗就大很多。
所以尽量不要用三极管。
还有就是做小电源，最好不要太省，不要用RCC,因为RCC电路一般的厂家根本做不好质量，其实现在芯片也便宜，普通的开关电源芯片，集成MOS管的，最多不过两元钱，没必要省那么一点点，RCC只省点材料费，实际上加工返修等费用更高，到头到反而得不偿失的那样。
降压式电源的基本结构就是将电感和负载串入300V高压中，开关管开关的时候，负载即实现了低于300V的电压，具体的电路很多，网上也很多，我也不画图再说了。
现在9910,还有一般的市场上的恒流IC基本都是用这种电路来实现的。
但这种电路就是开关管击穿的时候，整个LED灯板就玩完，这应该算是最不好的地方了。
因为当开关管击穿的时候，整个300V的电压就加在灯板上，本来灯板只能承受一百多伏电压，现在成了三百伏了，这种情况一发生。
LED肯定要烧掉。
所以很多人说非隔离的不安全，其实就是说降压的，只是因为一般非隔离的绝大多数是降压的，所以认为非隔离的损坏一定要坏LED.其实另外两种基本的非隔离结构，电源损坏，不会影响LED的。
降压式电源要设计成高压小电流，效率才能高，细说一下，为什么？
因为高压小电流，可以让开关管电流的脉宽大一些，这样峰值电流就小一些，还有就是，对电感的损耗也小一些，通过电路结构就可以知道，电路不方便画，具体也难以再叙述下去了。
就随便总结一下，降压电源的好处是，适合于220高压输入使用，以使得功率器件承受的电压应力小，适合做大电流输出，比如做100MA电流，比后两种方式来的轻松，效率要高。
效率算比较高的，对电感的损耗较小，但对开关管损耗大一些，因为所有经过负载的功率必须要经过开关管传输，但输出的功率，只有一部分经过电感，如300V输入，120V输出的降压型电源，只有180V的部分要经过电感，120V的部分是直接导通进入负载的，所以说对电感损耗比较小，但输出的功率，全部要经过开关管转化。
led照明驱动设计
LED的排列方式及LED光源的规范决定着基本的驱动器要求。
LED驱动器的主要功能就是在一定的工作条件范围下限制流过LED的电流，而无论输入及输出电压如何变化。
最常用的是采用变压器来进行电气隔离。
文中论述了LED照明设计需要考虑的因素。
一、LED驱动器通用要求
驱动LED面临着不少挑战，如正向电压会随着温度、电流的变化而变化，而不同个体、不同批次、不同供应商的LED正向电压也会有差异；
另外，LED的“色点”也会随着电流及温度的变化而漂移。
另外，应用中通常会使用多颗LED，这就涉及到多颗LED的排列方式问题。
各种排列方式中，首选驱动串联的单串LED，因为这种方式不论正向电压如何变化、输出电压（Vout）如何“漂移”，均提供极佳的电流匹配性能。
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