Introducción a la fuente de alimentación conmutada LED

2019-10-24 23:16:22

 Introducción a la fuente de alimentación conmutada LED
Los dispositivos que convierten otras formas de energía en energía eléctrica se denominan fuentes de alimentación.
Un generador puede convertir energía mecánica, energía química, etc. en energía eléctrica, y una batería seca puede convertir energía química en energía eléctrica.
La batería en sí no está cargada, sus dos polos tienen carga positiva y negativa, a partir de la carga positiva y negativa se genera voltaje (la corriente es la carga bajo la acción del movimiento direccional del voltaje y se forma), la carga son iones conductores ampliamente existentes en el conductor, para generar corriente solo es necesario agregar voltaje.

Cuando los dos electrodos de la batería se conectan al conductor, se libera la carga para generar una corriente. Cuando la carga se disipa, la batería seca se denomina fuente de alimentación. El dispositivo que convierte la corriente alterna en corriente continua a través de transformadores y rectificadores se denomina fuente de alimentación rectificada. Un dispositivo electrónico que proporciona una señal se denomina fuente de señal.

La fuente de alimentación de LED es una fuente de corriente constante, la fuente de alimentación de conmutación general es una fuente de alimentación de voltaje constante.
Principio de funcionamiento: El LED tiene dos requisitos para la fuente de alimentación: primero, se requiere que el voltaje de salida sea > voltaje de conmutación del LED; segundo, se requiere que la corriente de trabajo sea estable y no mayor que la corriente nominal del LED. Cuando la corriente de trabajo del LED excede la corriente nominal, el LED se dañará rápidamente. Por lo tanto, la fuente de alimentación utilizada por el LED debe tener una función de corriente constante.
En el diseño de una fuente de alimentación conmutada para LED, primero se determina la corriente del LED y luego se determina el voltaje de alimentación según la cantidad de perlas en serie utilizadas. La corriente es el parámetro de trabajo principal y el voltaje es el parámetro auxiliar. Su diagrama de bloques se muestra a continuación:

 

La nueva fuente de alimentación tiene medidas de protección perfectas, que incluyen: límite de sobrecorriente de salida, protección contra sobrecalentamiento, protección contra sobretensión, protección contra cortocircuito y protección contra inversión de polaridad de la batería.
Función de potencia
Las nuevas fuentes de electricidad suelen tener pequeñas corrientes estáticas, que van desde decenas a cientos de micrones.
Los reguladores lineales de micropotencia individuales tienen una corriente estática de solo 1.1 micrones. Además, muchos circuitos integrados tienen la capacidad de apagar la fuente de alimentación (controlada por una batería) y consumen aproximadamente 1 mua cuando se apaga la alimentación.
Debido a que puede hacer que parte del circuito no funcione, puede ahorrar mucha electricidad.
Por ejemplo, en un dispositivo de comunicación inalámbrica, el circuito de recepción puede cerrarse en el estado de envío; el circuito de visualización puede cerrarse cuando no se recibe la señal.

La salida
Con microcomputadoras de un solo chip en muchos productos electrónicos portátiles, la baja potencia debido al sobrecalentamiento o el voltaje de la batería y la caída del voltaje de salida en un cierto porcentaje, la fuente de alimentación tiene una señal de energía para el estado de funcionamiento del microcontrolador, para reiniciar el MCU, use esta señal se utiliza como indicador del estado de funcionamiento de la fuente de alimentación (cuando la batería tiene bajo voltaje, pantalla LED). [1]
voltaje

La precisión del voltaje de salida general está entre ±2 ~ 4%, y la precisión de muchas fuentes de energía nuevas es de hasta ±0.5 ~ ±1%.
Y el coeficiente de temperatura del voltaje de salida es pequeño, generalmente ±0.3 ~ ±0.5 mV/℃, y algunos pueden alcanzar el nivel de ±0.1 mV/℃.
La tasa de ajuste lineal es generalmente de 0.05% ~ 0.1%/V, algunos hasta 0.01%/V; la tasa de ajuste de carga es generalmente de 0.3 ~ 0.5%/mA, algunos hasta 0.01%/mA.
Fuente de alimentación conmutada

La eficiencia del convertidor CC/CC amplificador es alta, pero la ondulación y el ruido de voltaje son grandes, la diferencia de voltaje es baja; el regulador de voltaje lineal tiene baja eficiencia, pero el ruido es mínimo. Por ejemplo, el circuito digital UTILIZA la potencia del convertidor CC/CC amplificador, y el circuito sensible al ruido UTILIZA la potencia LDO, como max710/711, max1705/1706, etc.
Otro ejemplo es la composición de bomba de carga + LDO, IC de potencia de bomba de carga estabilizada por voltaje de salida, como MAX868, puede generar un voltaje estable ajustable de 0 ~ 2 VIN y puede proporcionar una corriente de 30 mA; la salida del IC de potencia de bomba de carga estabilizada MAX1673 y VIN la misma presión negativa, corriente de salida de hasta 120 mA.
de defectos

1. Presione el punto de voltaje de la fuente de alimentación: alto voltaje CA 80-277, bajo voltaje 1.5-36 V
2, según la fuente de alimentación: fuente de voltaje constante y fuente de corriente constante.
3. Según la relación de aislamiento de entrada y salida: fuente de alimentación aislada y fuente de alimentación no aislada.
4. La relación entre el voltaje de entrada y el voltaje de salida se divide en tipo de voltaje elevador, tipo de voltaje reductor, tipo de voltaje ascendente-descendente, etc.
A diferencia de la fuente de luz tradicional, el LED no puede utilizar directamente la fuente de alimentación. Necesita que el circuito de control cambie la fuente de alimentación a corriente continua para funcionar. El tipo y la estructura del circuito de control del LED están relacionados con el tipo de fuente de alimentación, que generalmente se divide en fuente de alimentación de corriente continua y fuente de alimentación de corriente alterna. [2]

Fuente de alimentación DC
Se refiere a la corriente continua puede proporcionar una variedad de baterías secas, baterías y células solares, de acuerdo con el voltaje de suministro se pueden dividir en las siguientes formas.
El accionamiento de bajo voltaje significa accionar el LED con un voltaje menor que la caída de voltaje de guía directa, como una batería seca común o una batería ni-cr/ni-mh, cuyo voltaje de suministro normal es de 0.8 ~ 1.65 V. El LED de accionamiento de bajo voltaje necesita aumentar el voltaje lo suficiente para hacer que el LED se encienda. Para dispositivos de iluminación LED de bajo consumo, este es un caso de uso común, como linternas LED, lámparas de emergencia LED, lámparas de mesa de bajo consumo, etc. Debido a la limitación de la capacidad de una sola batería, no necesita mucha energía, pero requiere el menor costo y una eficiencia de conversión relativamente alta. Además, dada la posibilidad de trabajar con una batería n.º 5 y el volumen mínimo, la mejor solución técnica es un amplificador de bomba de carga.
El voltaje de transición es el valor de voltaje de la fuente de alimentación del LED que varía en torno a la caída de voltaje del tubo LED, que puede ser ligeramente superior o ligeramente inferior a la caída de voltaje del tubo LED. Por ejemplo, una batería de litio o dos baterías de plomo-ácido en serie tienen un voltaje de más de 4 V con carga completa y menos de 3 V cuando la batería se está agotando. Las aplicaciones típicas de este tipo de fuente de alimentación incluyen lámparas LED para minería. El voltaje de transición impulsa el circuito de conversión de energía del LED para resolver tanto el problema del amplificador como el del reductor. Para trabajar con una batería de litio, debe ser lo más pequeña y barata posible. En general, la potencia no es grande y la estructura de circuito más rentable es el convertidor de bomba de carga de polaridad inversa.

 

El controlador de alto voltaje se refiere al valor de voltaje de la fuente de alimentación del LED que siempre es mayor que la caída de voltaje del tubo LED, como la batería de 6 V, 12 V, 24 V, las aplicaciones típicas son luces solares para césped, luces solares para patio, sistema de iluminación de vehículos de motor. El controlador de alto voltaje del LED para resolver el problema de la reducción, debido a que el controlador de alto voltaje generalmente se alimenta con baterías comunes, utilizará una energía relativamente grande (como la iluminación de vehículos de motor y la iluminación de señales), debe tener el menor costo posible. La estructura de circuito óptima del convertidor es el circuito reductor de conmutación en serie. La fuente de alimentación de CA de la red (controlador), que es una forma muy valiosa de suministro de energía para aplicaciones de iluminación LED e iluminación de semiconductores, debe resolver el problema del bien, para popularizar y aplicar la fuente de alimentación de CA (controlador de red) se aplica al controlador de LED, generalmente después de la descompresión, rectificador, filtro, voltaje (o flujo constante), la energía de CA se convierte en fuente de alimentación de CC y luego a través del circuito controlador apropiado para LED para proporcionar una corriente de trabajo adecuada, pero también tiene una alta eficiencia de conversión, un volumen pequeño y un bajo costo. También se debe abordar el aislamiento de seguridad. Teniendo en cuenta la influencia en la red eléctrica, se deben resolver las interferencias electromagnéticas y el factor de potencia. Para LED de potencia pequeña y media, la mejor estructura de circuito es un convertidor flyback de un solo extremo aislado. Para aplicaciones de alta potencia, se deben utilizar circuitos de conmutación en puente.
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