描寫LED低碳的優秀論文
LED由於環保、壽命長、光電效率高等眾多優點,近年來在各行業應用得以快速發展,LED的驅動電源成了關注熱點,理論上,LED的使用壽命在10萬小時以上,但在實際應用過程中,由於驅動電源的設計及驅動方式選擇不當,使LED極易損壞.隨著LED的應用日益廣泛,LED驅動電源的效能將越來越適合LED的要求.我們設計LED驅動電源時,有必要知道LED電流、電壓特性,由於LED的生產廠家及LED規格不同,電流、電壓特性均有差異.現以白光LED典型規格為例,按照LED的電流、電壓變化規律,一般應用正向電壓為3.0-3.6V左右,典型值電壓為3.3V,電流為20mA,當加於LED兩端的正向電壓超過3.6V後,正向電壓很小的增加,LED的正向電流都有可能會成倍增漲,使LED發光體溫升過快,從而加速LED光衰減,使LED的壽命縮短,嚴重時甚至燒壞LED.根據LED的電壓、電流變化特性,對驅動電源的設計提出嚴格要求.恆流驅動的理由白光LED的順向電壓通常被規範成20mA時,最小為3.0V,最大為4.0V,也就是若單純施加一定的順向電壓時,順向電流會作大範圍的變化.圖1是從A、B兩家LED企業的產品中隨機取三種白光LED樣品進行順向電壓與順向電流特性檢測的結果.根據檢測結果顯示,若利用3.4V順向電壓驅動上述六種白光LED時,順向電流會在10~44mA範圍內大幅變動.表1為白光LED的電氣與光學特性.當前很多廠家生產的LED燈類產品(比如護欄、燈杯、投射燈),採用阻、容降壓,然後加上一個穩壓二極體穩壓,向LED供電,這樣驅動LED的'方式存在極大缺陷,首先是效率低,在降壓電阻上消耗大量電能,甚至有可能超過LED所消耗的電能,且無法提供大電流驅動,
因為電流越大,消耗在降壓電阻上的電能就越大,所以很多產品的LED不敢採用並聯方式,均採用串聯方式降低電流.其次是穩定電壓的能力極差,無法保證透過LED電流不超過其正常工作要求,設計產品時都會採用降低LED兩端電壓來供電驅動,這樣是以降低LED亮度為代價的.採用阻、容降壓方式驅動LED,LED的亮度不能穩定,當供電電源電壓低時,LED的亮度變暗,供電電源電壓高時,LED的亮度變亮些.阻、容降壓方式驅動LED的最大優勢是成本低.根據LED電流、電壓變化特點,採用恆壓驅動LED是可行的,雖然常用的穩壓電路,存在穩壓精度不夠和穩流能力較差的缺點,但在某些產品的應用上可能過精確設計,其優勢仍然是其它驅動方式無法取代的.
採用恆流驅動方式,是比較理想的LED驅動方式,它能避免LED正向電壓的改變而引起電流變動,同時恆定的電流使LED的亮度穩定.因此眾多廠家選用恆流方式驅動LED.還有一種LED驅動方式是可行的,它即不恆壓,也不恆流,但透過電路的設計,當LED正向電壓升高時,使驅動電流減小,保證了LED產品的安全.當然正向電壓的升高只能在LED承受範圍,過高也會損壞LED.理想的LED驅動方式是採用恆壓、恆流.
但驅動器的成本增加.其實每種驅動方式均有優、缺點,根據LED產品的要求、應用場合,合理選用LED驅動方式,精確設計驅動電源成為關鍵.LED雖然在節能方面比普通光源的效率高,但是LED光源卻不能像一般的光源一樣可以直接使用公用電網電壓,它必須配有專用電壓轉換裝置,提供能夠滿足LED額定的電壓和電流,才能使LED正常工作,也就所謂的LED專用電源.但由於各種規格不同的LED電源的效能和轉換效率各不相同,所以選擇合適、高效的LED專用電源,才能真正展露出LED光源高效能的特性.因為低效率的LED電源本身就需要消耗大量電能。