亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        一種小功率LED 筒燈的設(shè)計(jì)

        2013-12-22 06:06:04張東清秦會(huì)斌
        電子器件 2013年2期

        張東清,羅 友,秦會(huì)斌

        (杭州電子科技大學(xué)新型電子器件與應(yīng)用研究所,杭州310018)

        LED 以其壽命長、亮度高、性能穩(wěn)定、無污染等優(yōu)點(diǎn)成為新一代的綠色照明光源。近年來LED 照明得到了越來越廣泛的重視,隨著國內(nèi)外紛紛制定出臺(tái)白熾燈退出照明市場的政策,使得LED 照明的市場空間逐步擴(kuò)大。LED 產(chǎn)品的發(fā)光效率已經(jīng)達(dá)到150 lm/W以上,發(fā)光角度大于150°,顯色指數(shù)大于85,理論壽命達(dá)到105h[1]。由于LED 發(fā)熱小,燈具整體溫升低,燈具的可靠性高,光效高,促使LED 照明行業(yè)迅速發(fā)展。隨著微電子技術(shù)和材料技術(shù)的發(fā)展,LED 照明產(chǎn)品的價(jià)格定會(huì)逐步下降。我國政府在LED 照明產(chǎn)業(yè)方面也給與了大力支持,特別是在城市照明改造方面,通過合同能源管理方式支持LED 路燈替換傳統(tǒng)路燈。LED 的節(jié)電效益非??捎^,以義烏LED 路燈照明改造為例,全市55 683 盞年節(jié)省電費(fèi)約4 900萬元人民幣,節(jié)電率大于60%。

        LED 照明正逐漸走進(jìn)人們的生活,為人們的生活增添了色彩。LED 照明產(chǎn)品種類繁多,戶外廣告牌和交通指示燈是LED 在照明領(lǐng)域的最早應(yīng)用也是技術(shù)很成熟的領(lǐng)域。LED 壽命長的優(yōu)點(diǎn)使得LED 燈具特別適用在地下車庫、隧道等長時(shí)間照明的環(huán)境。在室內(nèi)照明方面,隨著LED 燈具的可靠性提高及價(jià)格的降低,LED 直管燈、LED 球泡燈、LED平板燈等也已進(jìn)入人們的生活中。LED 筒燈結(jié)實(shí)美觀、環(huán)保性強(qiáng)、壽命長、節(jié)能減排,在辦公室、家庭及商場中都有使用。本文將對(duì)12 W LED 筒燈設(shè)計(jì)過程中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行分析說明。

        1 MT7930 工作原理

        美芯晟科技有限公司的MT7930 是一款單級(jí)模式AC-DCLED 驅(qū)動(dòng)芯片。芯片外圍器件少,恒流精度高;內(nèi)置功率因數(shù)校正電路,功率因數(shù)高,總諧波失真小;具有軟啟動(dòng)功能,欠壓鎖定功能及過壓保護(hù)功能;最大輸出功率達(dá)50W。其引腳封裝如圖1。

        圖1 MT7930 封裝圖

        圖1中1 腳(DRV)為MOS 管柵極驅(qū)動(dòng),2 腳為地端,3 腳(TM)為測試管腳,4 腳(COMP)為內(nèi)部誤差放大器的輸出端,其與地之間須連接一個(gè)電容器進(jìn)行頻率補(bǔ)償。5 腳(STP)為軟啟動(dòng)腳,6 腳(DSEN)接輔助繞組的反饋電壓,通過連接分壓電阻器到輔助繞組兩端反映輸出電壓。7 腳(VDD)是芯片供電端,8 腳(CS)是電流感應(yīng)腳,通過改變連接此腳的電阻可以改變輸出電流。

        2 驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)

        LED 筒燈基本電參數(shù):①輸入電壓:100 V ~240 V AC;②輸出功率:12×1 W;③輸出電流:320 mA。

        2.1 基本電路實(shí)現(xiàn)

        圖2 是MT7930 的典型應(yīng)用電路圖,這是一種很典型的小功率LED 恒流驅(qū)動(dòng)電路。MT7930 內(nèi)置功率因數(shù)校正電路,工作在電流斷續(xù)模式,主要表現(xiàn)在電感電流存在等于零的死區(qū)(變壓器原邊電感電流降到零后隔一定時(shí)間電流從零開始增加),輸出二極管不存在反向恢復(fù)問題。8 腳檢測原邊電流的變化,當(dāng)達(dá)到閾值電壓時(shí)自動(dòng)進(jìn)入恒定關(guān)斷時(shí)間模式,等待下次開啟。這樣可以很好地實(shí)現(xiàn)電流波形跟蹤電壓波形,得到較高的功率因數(shù)。

        圖2 MT7930 典型應(yīng)用電路

        輸出電流控制:MT7930 通過6 腳和8 腳的檢測功能,可以實(shí)現(xiàn)輸出電流ILED的精確控制。如式(1)

        式中,NP是原邊繞組,NS是次級(jí)繞組,VFB是6 腳內(nèi)部參考電壓(400 mV),R4是圖2 中的采樣電阻。

        過壓保護(hù):MT7930 設(shè)置了兩路過壓保護(hù),一是當(dāng)6 腳(DSEN)電壓值連續(xù)三次高于3.2 V 時(shí),自動(dòng)關(guān)閉柵極驅(qū)動(dòng)輸出,待VDD 的電壓降到欠壓鎖定電壓時(shí)重新啟動(dòng)。過壓保護(hù)閾值VO-OV由式(2)給出

        式中,NS是次級(jí)繞組,Na是輔助繞組,VD8是輸出整流二級(jí)管的正向壓降;另一種情況是當(dāng)VDD 腳電壓連續(xù)3 次大于19.2 V 時(shí),自動(dòng)關(guān)閉柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)。待VDD 降至VO-OV時(shí)重新啟動(dòng)。在設(shè)計(jì)中,將VDD值設(shè)定在12 V ~16 V 之間。

        過流保護(hù):在每個(gè)開關(guān)周期內(nèi),當(dāng)8 腳(CS)電壓大于2.2 V 時(shí),自動(dòng)關(guān)閉柵極驅(qū)動(dòng)輸出。這樣可以避免元器件因電流太大而燒壞。

        短路保護(hù):當(dāng)6 腳(DSEN)的電壓持續(xù)640 μs 低于200 mV 時(shí),自動(dòng)短路保護(hù)。直到VDD 電壓低于過壓保護(hù)閾值時(shí),重新啟動(dòng)開始輸出柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)。

        2.2 EMI(電磁干擾)濾波電路[3-4]

        在驅(qū)動(dòng)電源中,電磁干擾是不容忽視的??梢栽陔娐返妮斎攵思尤隕MI 濾波器解決。如圖3 所示,共模電容CX1和共模電感L1組成衰減共模干擾的濾波網(wǎng)絡(luò),對(duì)電路中的共模干擾呈現(xiàn)高阻抗;由于繞制工藝及磁芯材料的均勻度問題,共模電感中兩個(gè)電感量不可能絕對(duì)相等,這樣共模電感中就存在差模電感,差模電感可以抑制電源中的差模干擾信號(hào)。共模電感L1繞制在鐵氧體材料的磁環(huán)上。圖3 中的電阻可以起到抑制瞬間尖峰電流的作用。

        圖3 EMI 濾波電路

        3 散熱器的選擇

        LED 是一種發(fā)光二級(jí)管,[5,12]二極管的PN 結(jié)在正向電壓作用下N 型區(qū)電子向PN 結(jié)移動(dòng),在PN結(jié)處與P 型區(qū)移動(dòng)來的空穴復(fù)合,產(chǎn)生一定的能量,有一小部分能量轉(zhuǎn)化為光能發(fā)光,其余的能量以熱的形式放出。LED 的結(jié)點(diǎn)處產(chǎn)生熱量,導(dǎo)致結(jié)溫升高從而影響PN 結(jié)內(nèi)部微觀粒子的運(yùn)動(dòng)。從宏觀上來講,LED 結(jié)溫過高會(huì)加速光衰和熒光粉的老化,甚至燒毀LED 芯片。從圖4 可以看出,結(jié)溫升高,光通量輸出會(huì)相應(yīng)降低。所以,LED 的散熱問題關(guān)系到LED 照明產(chǎn)品的壽命,必須重視。

        圖4 LED 出光量與結(jié)溫的關(guān)系曲線

        解決LED 芯片散熱問題主要有兩種方法:[9]一是提高芯片PN 結(jié)復(fù)合能量轉(zhuǎn)化為光能的效率;二是將熱量導(dǎo)出散熱。目前普遍認(rèn)同的光能轉(zhuǎn)化率在20%左右,轉(zhuǎn)化率越高越難實(shí)現(xiàn)。相比之下,第2 種方法應(yīng)用更為普遍。常用的散熱方法有倒裝焊、使用導(dǎo)熱性能良好的粘接材料、使用散熱器等[10]。倒裝焊主要是用熱導(dǎo)率高的硅或陶瓷材料作為熱傳導(dǎo)介質(zhì),將LED 芯片鍵合在硅襯底上,PN 結(jié)的熱量經(jīng)焊接層傳至硅襯底再到金屬底座。與正裝焊相比,明顯降低了熱阻。將LED 芯片固定在金屬熱沉上,需要粘接材料,相同厚度下熱導(dǎo)率高的粘接材料熱阻低,散熱效果好。散熱器要有良好的散熱性和經(jīng)濟(jì)性。在常見金屬中,鋁價(jià)格便宜、質(zhì)量輕、導(dǎo)熱性好,硬度小,成為散熱片的主要原料。在同樣質(zhì)量材料情況下,增大散熱面積可以使熱量散發(fā)的更快。散熱主要靠對(duì)流和輻射,鰭片狀散熱片可以大大增加對(duì)流面積。此外,加快周圍空氣的流動(dòng)也可以加快散熱。

        目前大多數(shù)LED 燈具都采用鋁基板。鋁基板上有一層足夠厚度的銅箔,銅箔下面是一層絕緣性能好且導(dǎo)熱性能好的粘結(jié)片(多數(shù)采用環(huán)氧樹脂摻雜陶瓷填充物),將銅箔與鋁基板粘合。LED 緊緊貼裝在鋁基板上,通常鋁基板后面連接散熱片增大散熱面積。

        4 測試結(jié)果

        使用杭州伏達(dá)測試技術(shù)研究所生產(chǎn)的智能電參數(shù)測量儀,測試結(jié)果如下:整燈輸入功率13.4 W,輸入電流72 mA;功率因數(shù)0.927;電流總諧波9.2%。圖5 是12 W LED 筒燈的效果圖片。

        用杭州伏達(dá)測試技術(shù)研究所生產(chǎn)的EMC(電磁兼容)測試儀對(duì)LED 筒燈進(jìn)行了測試,測試結(jié)果如圖6 所示。

        圖5 整燈效果

        圖6 EMC 測試結(jié)果

        5 結(jié)論

        本文首先介紹了LED 照明產(chǎn)品的一些情況,對(duì)MT7930 恒流芯片進(jìn)行了分析,完成了12 W LED 筒燈驅(qū)動(dòng)電源的設(shè)計(jì),最后對(duì)LED 散熱問題進(jìn)行了說明。通過對(duì)整燈的測試表明,設(shè)計(jì)制作的12 W LED筒燈功率因數(shù)0.927,效率也較高。電磁兼容方面,符合GB17743 的要求。燈頭采用LED 專用PC(Polycarbonate,聚碳酸酯)板覆蓋,透光率好且光線柔和不刺眼。

        [1] Frank Marx.LED 照明勢在必行[J].電子技術(shù),2006(4):80.

        [2] 韓曉陽,王建.SLD 光源驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)[J]電子器件,2010.33(6):667-671.

        [3] 王慶斌. 電磁干擾與電磁兼容技術(shù)[M]. 機(jī)械工業(yè)出版社,1999:8.

        [4] 林國榮.電磁干擾及控制[M].電子工業(yè)出版社,2003:6.

        [5] 陳元燈,陳宇.LED 制造技術(shù)與應(yīng)用[M].電子工業(yè)出版社,2009.

        [6] 楊桓.LED 照明驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)步驟詳解[M].中國電力出版社,2010.

        [7] 胡東飛,徐軍明,秦會(huì)斌.納米添加劑對(duì)LED 鋁基板散熱性能的影響[J].電子器件,2010.33(6):664-666.

        [8] Sanghyun Cha,Deukhee Park,Yuenjoong Lee,et al. AC/DC Converter Free LED Driver for Lightings,Consumer Electronics(ICCE)[C]//2012 IEEE International Conference on,706-708,13-16 Jan.2012.

        [9] 劉一兵,黃新民,劉國華. 基于功率型LED 散熱技術(shù)的研究[J].照明工程學(xué)報(bào),2008,19(1):69-73.

        [10] 張雪粉.大功率LED 散熱研究及散熱器設(shè)計(jì)[D]. 天津:天津大學(xué),2007.

        [11] 俞云平.LED 驅(qū)動(dòng)電源的熱應(yīng)力分析及可靠性(MTBF)改善[C]//第七屆中國國際半導(dǎo)體照明論壇論文集.2010:278-281.

        [12] 蔣蕓,鮑麗莎,曹正東. 發(fā)光二極管的特性研究[J]. 實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2007,26(6):30-33.

        [13] Haijin Liao,Yonghai Yu,Xiaojian Liu.The Research of Humanized Design of the LED Landscape Lighting Lamp[C]//Computer-Aided Industrial Design & Conceptual Design,2009. CAID & CD 2009.IEEE 10th International Conference on,499-502,26-29 Nov.2009.

        77777亚洲午夜久久多人| 岛国熟女精品一区二区三区| 成年免费a级毛片免费看| 成人无码免费一区二区三区| 国产成人无码av一区二区| 国产乱沈阳女人高潮乱叫老| 中文字幕av无码一区二区三区电影| 99精品国产成人一区二区在线| 熟妇人妻精品一区二区视频| 日本熟女人妻一区二区| 人妻无码一区二区不卡无码av| 国产98在线 | 免费| 亚洲一区二区三区中文视频| 中文字幕av熟女中文av| 亚洲婷婷五月综合狠狠爱| 少妇的丰满3中文字幕| 日日骚一区二区三区中文字幕 | 国产精品国三级国产a| 中国丰满人妻videoshd| 色综合一本| 欧美1区二区三区公司| 91精品亚洲熟妇少妇| 国产a在亚洲线播放| 久久精品噜噜噜成人| 国产一级片毛片| av网站一区二区三区| 少妇真人直播免费视频| 亚洲va久久久噜噜噜久久男同| 欧美激情在线不卡视频网站| 99久久亚洲精品加勒比| 男女男精品视频网站免费看| 久久久久久亚洲精品中文字幕| 亚洲国产另类久久久精品小说| 女同在线视频一区二区| 凹凸国产熟女精品视频app| 色一乱一伦一图一区二区精品| 亚洲国产成人久久综合三区 | 精品人妻一区二区三区四区| 深夜福利国产| 久久精品一区二区三区蜜桃| 精品亚洲成a人片在线观看|