LEDスイッチング電源の紹介

2019-10-24 23:16:22

 LEDスイッチング電源の紹介
他の形態のエネルギーを電気エネルギーに変換する装置を電源と呼びます。
発電機は機械的エネルギー、化学エネルギーなどを電気エネルギーに変換することができ、乾電池は化学エネルギーを電気エネルギーに変換することができます。
電池自体は充電されていませんが、その2つの極には正と負の電荷があり、正と負の電荷から電圧が発生します（電流は電圧の作用下で電荷が方向を変えて移動して形成されます）。電荷は導体に広く存在する導電性イオンであり、電流を発生させるには電圧を加えるだけで済みます。

電池の 2 つの電極を導体に接続すると、電荷が放出され、電流が発生します。電荷が散逸すると、乾電池は電源と呼ばれます。変圧器と整流器を介して交流を直流に変換する装置は、整流電源と呼ばれます。信号を提供する電子デバイスは信号源と呼ばれます。

LED電源は定電流源、一般的なスイッチング電源は定電圧電源です。
動作原理: LED の電源には 2 つの要件があります。1 つ目は、出力電圧が LED スイッチング電圧以上である必要があること、2 つ目は、動作電流が安定していて LED の定格電流以下である必要があることです。LED の動作電流が定格電流を超えると、LED はすぐに損傷します。したがって、LED で使用する電源には定電流機能が必要です。
LED用スイッチング電源の設計では、まずLEDの電流を決定し、次に使用する直列ビーズの数に応じて電源電圧を決定します。電流は主な動作パラメータであり、電圧は補助パラメータです。そのブロック図は次のとおりです。

 

新しい電源には、出力過電流制限、過熱保護、過電圧保護、短絡保護、バッテリー極性逆接続保護などの完璧な保護対策が施されています。
べき関数
新しい電源には通常、数十から数百ミクロンの範囲の小さな静電流が流れます。
個々のマイクロパワー リニア レギュレータの A 静的電流はわずか 1.1 ミクロンです。さらに、多くの IC には電源をオフにする機能 (A バッテリーで制御) があり、電源がオフのときに約 1 µA を消費します。
回路の一部を動作させないようにできるので、大幅に電気代を節約できます。
たとえば、無線通信デバイスでは、送信状態では受信回路を閉じ、信号が受信されていないときは表示回路を閉じることができます。

出力
多くのポータブル電子製品に搭載されているシングルチップマイクロコンピュータでは、過熱やバッテリー電圧による低電力や出力電圧が一定の割合で低下した場合、電源装置はマイクロコントローラの動作状態を知らせる電源信号を備えており、MCUをリセットし、この信号を使用して電源の動作状態を示します（バッテリー電圧が低い場合はLEDディスプレイに表示されます）。[1]
電圧

一般的な出力電圧の精度は±2〜4％ですが、多くの新しい電源の精度は±0.5〜±1％までです。
また、出力電圧の温度係数は小さく、一般的には±0.3～±0.5mV/℃ですが、±0.1mV/℃のレベルに達するものもあります。
線形調整率は一般に 0.05% ～ 0.1%/V ですが、最大 0.01%/V のものもあります。負荷調整率は一般に 0.3 ～ 0.5%/mA ですが、最大 0.01%/mA のものもあります。
スイッチング電源

ブースター DC/DC コンバータの効率は高いですが、リップルとノイズ電圧が大きく、電圧差が小さいです。リニア電圧レギュレータは効率が低いですが、ノイズが最も少ないです。たとえば、デジタル回路はブースター DC/DC コンバータ電源を使用し、ノイズに敏感な回路は max710/711、max1705/1706 などの LDO 電源を使用します。
もう一つの例は、チャージポンプ+LDO構成で、出力電圧安定化チャージポンプ電源ICです。例えば、MAX868は、0〜2VINの調整可能な安定電圧を出力でき、30mAの電流を提供できます。MAX1673安定化チャージポンプ電源ICの出力はVINと同じ負圧で、出力電流は最大120mAです。
分類

1.電源の電圧ポイントを押します：高電圧ac80-277、低電圧1.5-36v
2、電源に応じて定電圧源と定電流源。
3、入力と出力の絶縁関係に応じて、絶縁電源と非絶縁電源に分類されます。
4.入力電圧と出力電圧の関係は、昇圧型、降圧型、上下電圧型などに分けられます。
従来の光源とは異なり、LEDは直接電源を使用することはできません。動作させるには、電源を直流電流に変換する駆動回路が必要です。LED駆動回路の種類と構造は電源の種類に関連しており、通常は直流電源と交流電源に分けられます。[2]

直流電力送信機
直流で供給できる各種の乾電池、バッテリー、太陽電池を指し、供給電圧に応じて以下の形式に分けられます。
低電圧駆動 低電圧駆動とは、一般的な乾電池やニッケル水素電池などの順方向ガイド電圧降下よりも低い電圧でLEDを駆動することです。その通常の供給電圧は0.8〜1.65Vです。 LEDを低電圧駆動するには、LEDが点灯するのに十分な電圧を上げる必要があります。 LEDなどの低電力照明デバイスの場合、これはLED懐中電灯、LED非常灯、省エネテーブルランプなどの一般的な使用例です。 単一のバッテリー容量の制限により、多くの電力は必要ありませんが、最も低いコストと比較的高い変換効率が必要です。 また、5番バッテリーで動作し、容量が最小である可能性を考えると、チャージポンプブースターが最適な技術的ソリューションです。
遷移電圧駆動 遷移電圧駆動とは、LEDへの電源の電圧値がLED管の電圧降下を中心に変化し、LED管の電圧降下よりわずかに高いか、LED管の電圧降下よりわずかに低いことを意味します。 たとえば、リチウム電池または直列に接続された4つの鉛蓄電池は、フル充電時に3Vを超える電圧を持ち、電池がなくなるとXNUMXV未満になります。 このタイプの電源の一般的な用途には、LED鉱山ランプが含まれます。 遷移電圧はLEDの電力変換回路を駆動し、昇圧と降圧の両方の問題を解決します。 リチウム電池で動作するには、できるだけ小さく、できるだけ安価である必要があります。 一般に、電力は大きくなく、最も費用対効果の高い回路構造は逆極性チャージポンプコンバータです。

 

高電圧駆動 高電圧駆動とは、LED電源の電圧値が常にLEDチューブの電圧降下よりも高いことを指します。たとえば、6V、12V、24Vバッテリーなどです。典型的な用途は、ソーラー芝生ライト、ソーラーヤードライト、自動車照明システムです。 高電圧駆動LEDは降圧問題を解決します。高電圧駆動は通常のバッテリーで駆動されるため、比較的大きな電力（自動車照明や信号灯など）を使用するため、コストをできるだけ低くする必要があります。 コンバータの最適な回路構造は、直列スイッチング降圧回路です。 商用交流電源（ドライバ）は、LED照明アプリケーションと半導体照明の電源供給の最も重要な方法ですが、この問題を解決する必要があります。普及して適用するには、商用交流電源（ドライバ）をLEDドライバに適用し、通常は減圧、整流器、フィルタ、電圧（または定常流）の後、商用交流電源を直流電源に変換し、適切なドライバ回路を介してLEDに適切な動作電流を提供しますが、変換効率が高く、体積が小さく、コストが低いという利点もあります。セキュリティ絶縁にも対処する必要があります。電力網への影響、電磁干渉、力率を考慮する必要があります。中小型LEDの場合、最適な回路構造は絶縁型シングルエンドフライバックコンバータです。高出力アプリケーションの場合は、ブリッジスイッチング回路を使用する必要があります。
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