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照明LED驱动方案与效率特性的研究
资料介绍
LED灯具有寿命长、直流低压驱动、响应速度快、发光效率高、节能环保等特点,在未来的通用照明中它将取代现在所有光源包括白炽灯、荧光灯和高强度气体放电灯。本文根据LED的光电特性,设计大功率LED驱动电路,并研究了与其负载LED的光电效率特性的匹配问题。
根据LED基本特性并对目前产品市场上流行的驱动技术进行了调研,考查了当前大功率LED的光电效率特性。设计并制作一个35W照明LED驱动器。该驱动电路采用有源功率因数校正和PWM恒流控制,并对其性能参数进行了检测。
在更深入的研究中,对LED的发光亮度与驱动电流的关系的测量得出:存在一个电流使LED的发光效率最大值即效率极值点。利用这种关系设计了一个智能化LED驱动电路,通过光电探测器在线检测驱动电路在不同电流工作点工作的LED光强信号,并将系列工作点的测量数据由单片机存储并比较后,动态调整PWM驱动波形的占空比和参考电压,使LED发出的光通量最大。当驱动电流小于效率极值点是采用脉冲驱动方式,平均电流等于效率极值点的电流;当大于效率极值点时采用恒定直流驱动方式,这样使驱动电流的波形与负载LED的效率-电流特性达到最佳匹配以获得最高发光效率;考虑到驱动电路的输出/输入的电功率效率,采用了低频矩形波调制高频矩形波的方式来产生脉冲大电流驱动波形。
另外,LED光源还具有可频繁开关的优点,故设计了单线接入的热释电红外感应开关控制LED光源,此控制开关可由一般家庭用户直接方便地安装在现有的开关位置无需施工和拉线。可控制光源人在灯开,人走灯灭,该技术已获实用新型发明专利1项。
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