LED分布式恒流技术原理及发展展望

   1、分布式恒流技术

　　分布式恒流就是：在各并联支路点均设立独立恒流源,从而管理、维持、控制支路与整体线路稳定。在使用上可视为一个完整的线路结构,而实际应用是分布在线路各节点的恒流控制并能相互通讯。分布式恒流设计LED 产品,有着非常高的产品稳定性。在当前,LED产品宣称与实际使用寿命有较大的差距,在驱动 线路设计技术积累有限的情况下,评估产品寿命与实际使用有距离。驱动线路稳定性直接影响产品整体稳定,分布式恒流有着独有的优势。

　　保持支路和整体电流稳定,还要能方便控制管理支路和整体线路工作,这是分布式恒流技术的包含范围。驱动LED需要恒流,但是电流的大小取决于应用环境,LED照明 智能化发展是关键,分布式恒流技术充份预留智能化接口 。

　　在分布式LED驱动 设计中,驱动回搜、色温 可调、灰度控制都要变得方便。这是分布式恒流技术发展的必要性,随温度变化驱动电压要适当调整,客户设计因产品而异LED数量不一,支路恒流平衡都需要回授线路完成。LED在迅速替代CCFL 作为新一代背光源,但是我们发现显色性并没有CCFL好,色温也不能可调,不是我们不需要LED色温可调整,关键是设计线路不支持色温可调整。

　　在LED应用中,灰度也需要很好的表现,灰度控制总是会和亮度 混淆,实际上有着本质的区别,灰度控制代表着智能化的水平程度,而亮度在产品中只设定一次,智能化一定离不了灰度等级再现。

 

　　分布式恒流技术还有一个特点是,让AC电源 部分继续采用传统开关电源 ,恒压的供电模式。开关电源技术积累会给LED电源 设计创造品质条件,虽然加速老化估算电源寿命是一种办法,和传统开关电源长期实战技术积累还是有些差距!

　　分布式恒流也有它缺点,开始会增加部分设计成本,产品设计品质与线路设计选择需要权衡。可能成本增加是短暂的,表面的,应该综合考量。

　　2、分布式恒流源节点设置

　　分布式恒流技术就是在需要恒流的节点上串接,低压差线性恒流驱动器。低压差很重要,关系到产品驱动效率。做到恒流驱动有很多种,其中低压差线性恒流就可以实现一切LED应用设计,即稳定又简单,结合开关电源,有着完美的恒流驱动架构。

　　恒流源放置点灵活,在所有的并联支路,不会因支路电流变化影响其它支路工作。都希望挑选LED得到负载阻抗匹配,分布式恒流可以设计变得更完美,要求不是很高也可以免除挑选。 保持各支路和整体线路电流稳定,才能提升灯具产品稳定性。

　　恒流源放置,在每个并联支路节点,也可以是整体的恒流点设计,恒流源串接支路中在某一个位置都能起到很好的作用。一般恒流驱动通道数很难与设计匹配,分布式恒流会有着高度的设计灵活性。

 

　　在LED照明线路设计中,AC电源需要回授电路,配合输出LED驱动数量,和驱动效率的合理性。在分布式恒流驱动源中,每一个驱动源都可以直接完成光耦回授任务。

　　3、恒流输出软件化将开辟,LED应用技术的飞跃

　　在日常驱动电源设计 中,周边器件累计误差处理起来很是棘手,结果驱动电源参数离设计初衷相差甚远。恒流驱动需要电流检测,通常做法是在支路中串接毫偶电阻获取回授信息,要达到高的效率,电阻值会越小,过小的毫偶电阻给生产、测试 都带来麻烦,一般的仪器无法验证到正确值,生产过程会影响到精度,电流值被固定,调整非常不便。

　　分布式恒流输出软件化将开辟,LED 应用技术的飞跃,LED恒流技术软件化,大幅提升LED 应用的灵活性。恒流驱动器电流设定软件化实际上也很简单,在IC 内部设立寄存器,根据实际产品应用存储的方式设置输出电流大小,这一切都是软件化过程,不需要更改线路设计。在销售器件的同时附赠上微机操作软件,直观的数字写入完成电路电流设定。

 

　　驱动线路周边0器件,这是我们的目标,周边0器件不会带来设计器件参数误差累计,因周边器件误差累计而造成的恒流精度回升到0。

　　4、驱动优势

 

　　我们将恒流输出范围均等的划分若干等级,每阶电流被数字化描述,指定在一定空间内的寄存器,上电驱动IC 会读取对应数字并执行相应电流值。内置E2PROM是首选,任何寄存器都能完成其任务,按照应用需要和工艺允许程度,决定存储器的类型选择。

　　在开发驱动技术的同时,也要同时开发应用软件,友好的界面支持数字化写入技术,使得LED驱动电源设计变得更简单,更智能。

　　电流阶划分与设计要求有所不同,因长运通公司型号对应市场不同有所区别。分布式恒流内置寄存器后,电流值划分会弥补工艺上的精度不足,因制造工艺原因输出电流总是有误差,因此得到改善。

　　驱动IC出厂时可以确定输出电流大小,可根据不同的客户,提供不同的电流输出值,免除批量校准过程。对于小客户来讲,通过附赠上微机软件改写电流值,是最为方便的方式。还有一种情况,也是客户经常需要的,比如对产品的亮度要求,允许驱动电流不同,要求产品亮度一致,从而通过产品设计接口解决终端客户对亮度的要求。在年久后,因LED光衰减或根据现实使用情况,再次确定驱动电流值及用途。

　　5、分布式接口

　　分布式恒流技术需要分布式通讯方式支持,LED智能化要有先进的通讯技术完成。单线数据传输,被选定为LED分布式技术通讯方式,采用曼彻斯特编码,固定速率400Kbps,通讯可靠传输距离大于1米,级联可达1024个恒流源,内置150℃温度保护,同时提供光耦驱动接口。

  

　　在分布式恒流技术中,每一颗独立的恒流源,都能完成光耦回授。根据恒流源压差信息,直接驱动光耦,完成电路回授过程。做到周边设计0器件,电源输出电压与负载阻抗匹配,实现恒流源与光源集成。

　　6、AC电源发展方向分析

　　1.原边反馈电源

　　用于小功率 LED灯具 驱动,采用原有原边反馈充电器开关电源移植而来。这部分AC驱动没有因LED应用而改变规格,有着诸多的型号供选择,除体积受限外设 计上与开关电源没有本质区别,借来应用到LED也算合理。

　　2.大功率隔离照明电源

　　LED全部是采用开关电源而设计,任何公司到目前为止都没有推出针对LED专用AC驱动器件,隔离设计就是设计开关电源,LED产业热顺道说给LED开发而已,基本可以断言开关电源就是LED-AC驱动,也是主要的应用方式之一。

　　3.非隔离LED驱动电源

　　非隔离LED驱动推出较多针对性电源技术 ,是值得肯定的,是LED电源一个方向。隔离安全主要取决于与外壳爬电间隙设计,并没有规定LED电源一定要隔离设计,也没有限制输出电压值,关键是采用哪种隔离安全,非隔离有驱动效率高等优点,结合结构也能设计出优质、安全、高效的LED产品。

　　4.可控硅调光兼容性电源

　　特殊应用,数量受限,有过渡性安排。

　　最后总结!

　　这几年我们主张《先恒压,再恒流》,会是LED照明市场主流,经过这两年的发展严谨的定义为《分布式恒流》技术。虽然各大公司,诸多的专家学者在致力于《LED照明电源》研究,我们依然看到的还是开关电源而已!为此LED照明电源主要研究的重点应该放在：次级DC部分,恒压开关电源与分布式恒流技术结合。