當(dāng)前位置:首頁 > 工業(yè)控制 > 電子電路設(shè)計合集
[導(dǎo)讀]偉大的美國商人和燈泡的發(fā)明者托馬斯·阿爾瓦·愛迪生曾經(jīng)說過:“我們將使電力變得如此便宜,以至于只有富人才會點(diǎn)蠟燭?!边@句話在今天確實(shí)應(yīng)驗(yàn)了。從小房子到鋪砌的道路再到大工業(yè),我們可以注意到,太陽下山后,交流燈照亮了我們的環(huán)境。早期的照明系統(tǒng)采用不同類型的燈泡,如白熾燈,緊湊型熒光燈(CFL)等,但今天隨著LED照明技術(shù)的進(jìn)步,這些白熾燈和CFL燈泡很快被LED燈所取代。全球LED照明市場持續(xù)增長,2018年規(guī)模達(dá)到455.7億美元。

偉大的美國商人和燈泡的發(fā)明者托馬斯·阿爾瓦·愛迪生曾經(jīng)說過:“我們將使電力變得如此便宜,以至于只有富人才會點(diǎn)蠟燭。”這句話在今天確實(shí)應(yīng)驗(yàn)了。從小房子到鋪砌的道路再到大工業(yè),我們可以注意到,太陽下山后,交流燈照亮了我們的環(huán)境。早期的照明系統(tǒng)采用不同類型的燈泡,如白熾燈,緊湊型熒光燈(CFL)等,但今天隨著LED照明技術(shù)的進(jìn)步,這些白熾燈和CFL燈泡很快被LED燈所取代。全球LED照明市場持續(xù)增長,2018年規(guī)模達(dá)到455.7億美元。

雖然眾所周知,LED燈的效率幾乎比白熾燈泡高90%,而且比其他交流燈泡壽命更長,但它仍然有一個缺點(diǎn)。也就是說,LED燈是由直流電壓驅(qū)動的,但我們所有的主電源都是交流的。這促使設(shè)計師使用一個叫做LED驅(qū)動器的額外組件,它只不過是一種交流到直流的轉(zhuǎn)換器。這個驅(qū)動器將交流電從市電轉(zhuǎn)換為合適的直流電壓,為LED燈供電。但是,隨后引入了交流無人驅(qū)動LED燈泡,它可以直接插入交流電源,而無需任何外部驅(qū)動模塊。在本文中,我們將了解更多關(guān)于無人駕駛LED系統(tǒng)及其隨時間發(fā)展的信息。

為什么是無人駕駛LED系統(tǒng)?

傳統(tǒng)大功率交直流開關(guān)LED驅(qū)動器的主要問題是與之相關(guān)的功率損耗。這些傳統(tǒng)的交流LED驅(qū)動器使用開關(guān)拓?fù)浜碗娮鑱砜刂芁ED電流,這種開關(guān)會產(chǎn)生熱量,從而降低系統(tǒng)的效率。此外,這種額外的電路導(dǎo)致燈泡的總成本增加。這就是為什么我們在上一篇文章中討論了低成本的LED驅(qū)動系統(tǒng),甚至構(gòu)建了一個來測試其性能。

交流LED驅(qū)動器的另一個可怕的問題是閃爍效果。正如我們大多數(shù)人已經(jīng)注意到的,舊的LED驅(qū)動電路有一個閃爍的效果。在大多數(shù)情況下,這些傳統(tǒng)的交流LED驅(qū)動電路使用半正弦波,頻率是電源線的兩倍。這意味著,在50赫茲頻率的電力線中,它會產(chǎn)生近100次閃光,這些閃光可以被人眼檢測到,這是有害的。這應(yīng)該被消除。因此,引入了使用少量無源元件的現(xiàn)代技術(shù)來取代傳統(tǒng)的采用開關(guān)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的交直流變換器。

無人駕駛交流LED燈-工作

無人駕駛LED系統(tǒng)有一種叫做交流LED光引擎的東西。但是,什么是交流LED光引擎呢?一般來說,發(fā)動機(jī)是用來把一種形式的能量轉(zhuǎn)換成另一種形式的。例如,發(fā)動機(jī)用于將燃料產(chǎn)生的熱量轉(zhuǎn)化為軸的運(yùn)動。類似地,交流LED光引擎用于將電能轉(zhuǎn)換為光的流明。

交流LED光引擎是一種機(jī)械裝置或電路板,其中安裝了LED芯片和所有電氣連接。它是一種現(xiàn)成的光源形式,可以很容易地固定在交流插座上。它有助于LED燈泡作為其他傳統(tǒng)燈具的直接替代品。

這種交流LED的發(fā)展經(jīng)歷了幾個階段。它首先簡單地將標(biāo)準(zhǔn)led串聯(lián)起來,以匹配led的組合正向電壓與最大交流輸入電壓。沒有任何驅(qū)動器就點(diǎn)亮那些led聽起來是個好主意,但它并不成功。這種設(shè)計有一個主要的缺點(diǎn),交流電在每個周期將其極性從正變?yōu)樨?fù),因此,在每個正循環(huán)中,led都是正向偏置的(打開),但在每個負(fù)循環(huán)中,led都是反向偏置的,這使得它們關(guān)閉。

第一代無人駕駛led

那么解決方案是什么呢?此時,第一代無人駕駛交流LED燈問世,其中每段LED都被替換為反平行對,如下圖所示。

在上圖中,led以反平行的方式連接。在每一個正循環(huán)中,一對的一邊是正向偏置,另一邊是反向偏置,但在負(fù)循環(huán)中,狀態(tài)改變,其他led亮起。這里的電流受到一個高功率電阻R1的限制。

電路的正面是效率。效率非常高。通過電路的同相電流和電壓波形產(chǎn)生高功率因數(shù)。但是,盡管上面提到了積極的一面,第一代無人駕駛LED光引擎是失敗的。這是因?yàn)檩^差的閃爍指數(shù)和兩倍數(shù)量的led比要求。它產(chǎn)生一種閃光效果,很容易被人眼檢測到,并且在任何給定的時間內(nèi),一半的使用led保持關(guān)閉狀態(tài)。

第二代無人駕駛led

針對這一缺點(diǎn),開發(fā)了第二代無人駕駛交流LED發(fā)動機(jī)。這一次的目標(biāo)是降低LED計數(shù)。只有將交流轉(zhuǎn)換成直流才有可能。因此,在第二代無人駕駛交流LED光引擎中加入了橋式整流二極管。除了整流二極管外,電路中的一切都是不變的。

像之前一樣,電阻R1控制LED電流?,F(xiàn)在每一個正負(fù)循環(huán)都通過led,使它們在兩個循環(huán)中都保持打開狀態(tài)。

第三代無人駕駛led

第三代交流LED發(fā)動機(jī)的引入提高了效率,并得到了增強(qiáng)的閃爍指數(shù)。電路中增加了開關(guān)控制器,可以單獨(dú)控制LED到一定的水平,其中電源線電壓與LED電壓相同。電流限制功能也可以在集成開關(guān)控制器中使用,并且可以使用外部組件重新配置。這樣的電路可以提供近80%的效率和0.30到0.35的閃爍指數(shù)。

第四代無人駕駛led

在第四代無人駕駛交流LED發(fā)動機(jī)中,取消了控制器,并使用無源元件來補(bǔ)償制造成本。此外,由于具有較高的功率因數(shù)和增強(qiáng)的閃爍指數(shù),效率也很優(yōu)越。

該電路工作在兩個獨(dú)立的電流脈沖下,即電容性限制電流脈沖和電阻性限制電流脈沖。這些電流脈沖以一種LED串每半周期線電壓得到兩個電流脈沖的方式饋送到LED串中。下圖是第四代低功耗無人駕駛交流LED光引擎電路。

上述電路的工作原理非常有趣。在輸入交流的前半個周期中,電流通過電阻R1,最終對電容器C1充電,并通過第二串led返回到橋式整流二極管,對電容器C2和電阻R2充電。在負(fù)峰值期間,電容器C4相應(yīng)地放電C1和C2,并將電流推到第二串上。因此,在每個周期中,點(diǎn)亮LED串所需的電流并沒有完全流過電阻。幾乎40-50%的總電流通過電阻,通過減少散熱,將效率提高到90%。

led的輸入波形和輸入交流電壓可以在下圖中看到。

上圖顯示了三個圖:輸入電壓,左LED串電流和右LED串電流隨時間的變化。在230V線電壓下,LED串交替亮起。這是在毫秒范圍內(nèi)的一個非??斓霓D(zhuǎn)變。

無人駕駛LED燈技術(shù)的優(yōu)勢

1. 這些無人駕駛的LED燈更容易制造。降低了成本,并且只需要很少的維護(hù)。

2. 由于改進(jìn)的閃爍指數(shù),它可以用于高海灣燈。此外,辦公室、房間、教育部門也在使用無人駕駛的交流LED燈。

3. 移除LED驅(qū)動后,它啟用了重塑功能。LED產(chǎn)品可以制作成不同的形狀和尺寸。

4. 安裝方便快捷是無人駕駛交流LED燈的另一大特點(diǎn)。

無人駕駛LED燈制造商

無人駕駛交流LED燈今天賣得很火。不同的制造商正在生產(chǎn)不同類型的無人駕駛交流LED技術(shù)。中國是無人駕駛交流LED燈的主要供應(yīng)商之一。然而,有幾家公司也在生產(chǎn)具有高正向電壓和高流明的led。高正向電壓LED在無人駕駛交流LED系統(tǒng)中提供低元件計數(shù)。在這一領(lǐng)域受歡迎的無人駕駛交流LED制造商有Cree, LUMILEDS, SAMSUNG, NMB Technologies, Opulent等。

本文編譯自circuitdigest

本站聲明: 本文章由作者或相關(guān)機(jī)構(gòu)授權(quán)發(fā)布,目的在于傳遞更多信息,并不代表本站贊同其觀點(diǎn),本站亦不保證或承諾內(nèi)容真實(shí)性等。需要轉(zhuǎn)載請聯(lián)系該專欄作者,如若文章內(nèi)容侵犯您的權(quán)益,請及時聯(lián)系本站刪除。
換一批
延伸閱讀

9月2日消息,不造車的華為或?qū)⒋呱龈蟮莫?dú)角獸公司,隨著阿維塔和賽力斯的入局,華為引望愈發(fā)顯得引人矚目。

關(guān)鍵字: 阿維塔 塞力斯 華為

加利福尼亞州圣克拉拉縣2024年8月30日 /美通社/ -- 數(shù)字化轉(zhuǎn)型技術(shù)解決方案公司Trianz今天宣布,該公司與Amazon Web Services (AWS)簽訂了...

關(guān)鍵字: AWS AN BSP 數(shù)字化

倫敦2024年8月29日 /美通社/ -- 英國汽車技術(shù)公司SODA.Auto推出其旗艦產(chǎn)品SODA V,這是全球首款涵蓋汽車工程師從創(chuàng)意到認(rèn)證的所有需求的工具,可用于創(chuàng)建軟件定義汽車。 SODA V工具的開發(fā)耗時1.5...

關(guān)鍵字: 汽車 人工智能 智能驅(qū)動 BSP

北京2024年8月28日 /美通社/ -- 越來越多用戶希望企業(yè)業(yè)務(wù)能7×24不間斷運(yùn)行,同時企業(yè)卻面臨越來越多業(yè)務(wù)中斷的風(fēng)險,如企業(yè)系統(tǒng)復(fù)雜性的增加,頻繁的功能更新和發(fā)布等。如何確保業(yè)務(wù)連續(xù)性,提升韌性,成...

關(guān)鍵字: 亞馬遜 解密 控制平面 BSP

8月30日消息,據(jù)媒體報道,騰訊和網(wǎng)易近期正在縮減他們對日本游戲市場的投資。

關(guān)鍵字: 騰訊 編碼器 CPU

8月28日消息,今天上午,2024中國國際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會開幕式在貴陽舉行,華為董事、質(zhì)量流程IT總裁陶景文發(fā)表了演講。

關(guān)鍵字: 華為 12nm EDA 半導(dǎo)體

8月28日消息,在2024中國國際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會上,華為常務(wù)董事、華為云CEO張平安發(fā)表演講稱,數(shù)字世界的話語權(quán)最終是由生態(tài)的繁榮決定的。

關(guān)鍵字: 華為 12nm 手機(jī) 衛(wèi)星通信

要點(diǎn): 有效應(yīng)對環(huán)境變化,經(jīng)營業(yè)績穩(wěn)中有升 落實(shí)提質(zhì)增效舉措,毛利潤率延續(xù)升勢 戰(zhàn)略布局成效顯著,戰(zhàn)新業(yè)務(wù)引領(lǐng)增長 以科技創(chuàng)新為引領(lǐng),提升企業(yè)核心競爭力 堅持高質(zhì)量發(fā)展策略,塑強(qiáng)核心競爭優(yōu)勢...

關(guān)鍵字: 通信 BSP 電信運(yùn)營商 數(shù)字經(jīng)濟(jì)

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 8月21日,由中央廣播電視總臺與中國電影電視技術(shù)學(xué)會聯(lián)合牽頭組建的NVI技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟在BIRTV2024超高清全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展研討會上宣布正式成立。 活動現(xiàn)場 NVI技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)...

關(guān)鍵字: VI 傳輸協(xié)議 音頻 BSP

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 在8月23日舉辦的2024年長三角生態(tài)綠色一體化發(fā)展示范區(qū)聯(lián)合招商會上,軟通動力信息技術(shù)(集團(tuán))股份有限公司(以下簡稱"軟通動力")與長三角投資(上海)有限...

關(guān)鍵字: BSP 信息技術(shù)
關(guān)閉