LED開關電源高頻化是其發展的方向，高頻化使開關電源小型化，並使開關電源進入更廣泛的套用領域，特別是在高新技術領域的套用，推動了高新技術產品的小型化、輕便化。另外開關電源的發展與套用在節約能源、節約資源及保護環境方面都具有重要的意義。
基本介紹
- 中文名：LED開關電源
- 發展方向：高頻化
- 套用領域：高新技術領域
- 特點：小型化、輕便化
概述,原理特點,檢測要點,參數分析,功率密度,全數位化控制,電磁兼容性,設計和測試技術,使用範圍,
概述
LED開關電源中套用的電子器件主要為:LED二極體、IGBT和MOSFET。SCR在開關電源輸入整流電路及軟啟動電路中有少量套用，GTR驅動困難，開關頻率低，逐漸被IGBT和MOSFET取代。
原理特點
LED開關電源的三個條件
1、開關是 ：電力電子器件工作在開關狀態而不是線性狀態
2、高頻：電力電子器件工作在高頻而不是接近工頻的低頻
3、直流：開關電源輸出的是直流而不是交流
燈條 LED開關電源LED開關電源是由電路來控制開關管而進行高速的導通和截止。是將直流電轉化成高頻交流電來給變換器進行變壓，使其產生所需要的一組或多組電壓！高頻交流在變壓器電路中的效率要比市電50Hz或60Hz高，因此開關電源變壓器可以做到體積很小，在開關電源工作的時候不會很熱，產品價格比工頻直流穩壓電源低．如果不將50Hz或60Hz變為高頻電，那么開關電源就沒有任何意義。開關電源大體可以分為隔離和不隔離這兩種，是隔離型的一定有開關電源變換器，而不隔離的未必一定有開關電源變換器。開關電源與傳統直流電源相比具有體積小、重量輕、效率高等優點。
檢測要點
問我 輸出電壓紋波檢測；
開關電源效率檢驅動測；
如果有要求功率因數，也要做功率因數的檢測；
防止輸入電源突變對電路影響的輸入電壓調整率檢測以及滿負載之電源溫度檢測。
洗牆燈 LED開關電源參數分析
LED開關電源設計參數分析
功率密度
提高開關電源的功率密度,使之小型化、輕量化,是人們不斷追求的目標.這對攜帶型電子設備(如行動電話,數字相機等)尤為重要.使開關電源小型化的具體辦法有以下幾種.
一是高頻化.為了實現電源高功率密度,必須提高PWM變換器的工作頻率、從而減小電路中儲能元件的體積重量.我
二是套用壓電變壓器.套用壓電變壓器可使高頻功率變換器實現輕、小、薄和高功率密度.壓電變壓器利用壓電陶瓷材料特有的“電壓-振動”變換和“振動-電壓”變換的性質傳送能量,其等效電路如同一個串並聯諧振電路,是功率變換領域的研究熱點之一.
三是採用新型電容器.為了減小電力電子設備的體積和重量,須設法改進電容器的性能,提高能量密度,並研究開發適合於電力電子及電源系統用的新型電容器,要求電容量大、等效串聯電阻(ESR)小、體積小等.
日光燈 LED開關電源LED開關電源中高頻磁性元件的選擇
LED開關電源系統中套用大量磁元件,高頻磁元件的材料、結構和性能都不同於工頻磁元件,有許多問題需要研究.對高頻磁元件所用的磁性材料,要求其損耗小、散熱性能好、磁性能優越.適用於兆赫級頻率的磁性材料為人們所關注,納米結晶軟磁材料也已開發套用.
3、LED開關電源中高頻化以後軟開關技術的套用
LED開關電源高頻化以後,為了提高LED開關電源的效率,必須開發和套用軟開關技術.它是過去幾十年國際電源界的一個研究熱點.
PWM-LED開關電源按硬開關模式工作(開/關過程中電壓下降/上升和電流上升/下降波形有交疊),因而開關損耗大.高頻化雖可以縮小體積重量,但開關損耗卻更大了.為此,必須研究開關電壓/電流波形不交疊的技術,即所謂零電壓開關(ZVS)/零電流開關(ZCS)技術,或稱軟開關技術,小功率軟 LED 開關電源效率可提高到80%~85%.上世紀70年代諧振開關電源奠定了軟開關技術的基礎.隨後新的軟開關技術不斷湧現,如準諧振(上世紀80年代中)全橋移相ZVS-PWM,恆頻ZVS-PWM/ZCS-PWM(上世紀80年代末)ZVS-PWM有源嵌位;ZVT-PWM/ZCT-PWM(上世紀90年代初)全橋移相ZV-ZCS-PWM(上世紀90年代中)等.我國已將最新軟開關技術套用於6kW通信電源中,效率達93%.
燈具 LED開關電源LED開關電源中使用同步整流技術
LED開關電源中使用同步整流技術,相對於低電壓、大電流輸出的軟開關變換器,可進一步提高其效率的措施是設法降低開關的通態損耗.例如同步整流 (SR) 技術,即以功率MOS管反接作為整流用開關二極體,代替肖特基二極體(SBD),可降低管壓降,從而提高LED開關電源電路效率.
5、LED開關電源中功率因數校正(PFC)變換器套用
LED開關電源中功率因數校正(PFC)變換器套用.由於AC/DC變換電路的輸入端有整流器件和濾波電容,在正弦電壓輸入時,單相整流電源供電的電子設備,電網側(交流輸入端)功率因數僅為0.6- 0.65.採用功率因數校正(PFC)變換器,網側功率因數可提高到0.95~0.99,輸入電流THD<10%.既治理了對電網的諧波污染,又提高了電源的整體效率.這一技術稱為有源功率因數校正(APFC).
全數位化控制
LED開關電源的控制已經由模擬控制,模數混合控制,進入到全數字控制階段.全數字控制是發展趨勢,已經在許多功率變換設備中得到套用.
全數字控制的優點是數位訊號與混合模數信號相比可以標定更小的量,晶片價格也更低廉;對電流檢測誤差可以進行精確的數字校正,電壓檢測也更精確;可以實現快速,靈活的控制設計.
防雨 LED開關電源電磁兼容性
LED開關電源電磁兼容性:高頻LED開關電源的電磁兼容(EMC)問題有其特殊性.功率半導體器件在開關過程中所產生的di/dt和dv/dt,將引起強大的傳導電磁干擾和諧波干擾,以及強電磁場(通常是近場)輻射.不但嚴重污染周圍電磁環境,對附近的電氣設備造成電磁干擾,還可能危及附近操作人員的安全.同時,電力電子電路(如開關變換器)內部的控制電路也必須能承受開關動作產生的EMI及套用現場電磁噪聲的干擾.上述特殊性,再加上EMI測量上的具體困難,在電力電子的電磁兼容領域裡,存在著許多交叉學科的前沿課題有待人們研究.
設計和測試技術
LED開關電源系統的CAD,包括主電路和控制電路設計、器件選擇、參數最最佳化、磁設計、熱設計、EMI設計和印製電路板設計、可靠性預估、計算機輔助綜合和最佳化設計等.用基於仿真的專家系統進行LED開關電源系統的CAD。
使用範圍
防水 LED開關電源