ชิป LED ในหน้าจอแสดงผลแบบ LED เป็นคุณลักษณะเฉพาะ-ส่วนประกอบเซมิคอนดักเตอร์ที่ละเอียดอ่อนและมีลักษณะอุณหภูมิติดลบ ดังนั้นจึงต้องมีการทรงตัวและป้องกันในระหว่างขั้นตอนการสมัคร แนวคิดในการขับขี่จึงถือกำเนิดขึ้นด้วยเหตุนี้เอง ความต้องการของอุปกรณ์แสดงผล LED สำหรับกำลังขับนั้นเกือบจะรุนแรง ต่างจากหลอดไส้ทั่วไป ไฟ LED สามารถเชื่อมต่อโดยตรงกับไฟ AC 220V LED ถูกขับเคลื่อนด้วยแรงดันไฟฟ้าต่ำ 2 ถึง 3 โวลต์ จำเป็นต้องออกแบบวงจรแปลงที่ซับซ้อน ไฟ LED สำหรับวัตถุประสงค์ที่แตกต่างกันจะต้องติดตั้งอะแดปเตอร์แปลงไฟที่แตกต่างกัน ในตลาดต่างประเทศ ลูกค้าต่างประเทศมีความต้องการที่สูงมากสำหรับการแปลงประสิทธิภาพ กำลังไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพ ความแม่นยำของกระแสไฟคงที่ อายุการใช้งานของแหล่งจ่ายไฟ และความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟไดรฟ์ LED การออกแบบแหล่งจ่ายไฟที่ดีต้องคำนึงถึงปัจจัยเหล่านี้ เนื่องจากแหล่งจ่ายไฟจะแสดงใน LED ทั้งหมด บทบาทของหน้าจอมีความสำคัญเท่ากับหัวใจของมนุษย์
จอแสดงผล LED สีเต็มรูปแบบ
แหล่งจ่ายไฟของจอแสดงผล LED มีความสำคัญมาก จอแสดงผล LED แต่ละจอมีแหล่งจ่ายไฟเฉพาะจำนวนมาก รุ่นและกำลังของแหล่งจ่ายไฟส่งผลโดยตรงต่อผลกระทบและประสิทธิภาพของจอแสดงผล LED ความรู้ง่ายๆ เกี่ยวกับแบรนด์พาวเวอร์ซัพพลายจอแสดงผล LED มีมากมายในตลาดและราคาแตกต่างกันอย่างมาก หากประสิทธิภาพของแหล่งจ่ายไฟของจอแสดงผล LED ไม่สามารถให้ทัน จะทำให้เกิดผลกระทบที่คาดเดาไม่ได้มากมาย เช่น จอแสดงผลผิดปกติ กะพริบ ไฟฟ้าลัดวงจรร้ายแรง และไฟไหม้ อุบัติเหตุเหล่านี้ไม่ใช่เรื่องใหม่ เป็นเพียงตัวอย่างจริงทั้งหมด ลูกค้าหลายคนชอบเปรียบเทียบราคาเมื่อซื้อแล้วลดราคาลง ในการรับออร์เดอร์ ผู้ผลิตบางรายสามารถสั่งได้ในราคาจองและเอะอะเกี่ยวกับอุปกรณ์เสริมต่างๆ เท่านั้น รวมทั้งแหล่งจ่ายไฟ
แหล่งจ่ายไฟจอแสดงผล LED และไดรฟ์กระแสคงที่นั้นแยกออกไม่ได้ เมื่อใช้ LED เป็นหน้าจอแสดงผลหรืออุปกรณ์ให้แสงสว่างอื่นๆ หรือแบ็คไลท์ จะต้องขับเคลื่อนด้วยกระแสไฟคงที่ สาเหตุหลักมีดังนี้:
1. หลีกเลี่ยงการขับกระแสเกินค่าพิกัดสูงสุดและส่งผลต่อความน่าเชื่อถือ
2. รับข้อกำหนดด้านความสว่างที่คาดหวัง และตรวจสอบความสม่ำเสมอของความสว่างและสีของแต่ละ LED
ลักษณะไดรฟ์ปัจจุบันคงที่
ตามกฎพลังงานของโครงข่ายไฟฟ้าและข้อกำหนดคุณลักษณะของแหล่งจ่ายไฟของไดรฟ์ LED ควรพิจารณาประเด็นต่อไปนี้เมื่อเลือกและออกแบบแหล่งจ่ายไฟของไดรฟ์ LED:
1. ความน่าเชื่อถือสูง: โดยเฉพาะอย่างยิ่งเหมือนกับแหล่งจ่ายไฟในการขับขี่ของไฟถนน LED มันถูกติดตั้งที่ระดับความสูงซึ่งไม่สะดวกและมีราคาแพงในการบำรุงรักษา
2. ประสิทธิภาพสูง: LED เป็นผลิตภัณฑ์ประหยัดพลังงาน-และประสิทธิภาพของแหล่งจ่ายไฟของไดรฟ์ควรสูง เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งสำหรับโครงสร้างที่ติดตั้งแหล่งจ่ายไฟในโคมไฟ เนื่องจากประสิทธิภาพการส่องสว่างของ LED ลดลงตามการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิ LED การกระจายความร้อนของ LED จึงมีความสำคัญมาก ประสิทธิภาพของแหล่งจ่ายไฟสูง การใช้พลังงานน้อย ความร้อนที่เกิดขึ้นในหลอดไฟมีน้อย และอุณหภูมิของหลอดไฟที่เพิ่มขึ้นจะลดลง เป็นประโยชน์ในการชะลอการสลายตัวของแสงของ LED
3. ตัวประกอบกำลังสูง: ตัวประกอบกำลังคือความต้องการของโครงข่ายไฟฟ้าที่โหลด โดยทั่วไป ไม่มีตัวบ่งชี้บังคับสำหรับเครื่องใช้ไฟฟ้าที่มีกำลังไฟต่ำกว่า 70 วัตต์ แม้ว่าตัวประกอบกำลังไฟฟ้าของเครื่องใช้ไฟฟ้าเพียงเครื่องเดียวที่ใช้พลังงานต่ำจะต่ำกว่า แต่ก็มีผลกระทบต่อโครงข่ายไฟฟ้าเพียงเล็กน้อย แต่ถ้าทุกคนเปิดไฟในเวลากลางคืน หากภาระประเภทเดียวกันเข้มข้นเกินไป จะก่อให้เกิดมลพิษร้ายแรงต่อ โครงข่ายไฟฟ้า สำหรับการจ่ายไฟ LED จาก 30 วัตต์ถึง 40 วัตต์ ว่ากันว่าในอนาคตอันใกล้นี้ อาจมีข้อกำหนดด้านดัชนีบางอย่างสำหรับปัจจัยด้านกำลัง
4. ด้วยวิธีนี้ การรวมกันจะมีความยืดหยุ่น และความล้มเหลวของ LED หนึ่งดวงจะไม่ส่งผลต่อการทำงานของ LED อื่น ๆ แต่ค่าใช้จ่ายจะสูงขึ้นเล็กน้อย อีกแหล่งหนึ่งคือแหล่งจ่ายไฟกระแสตรงคงที่โดยมีไฟ LED ทำงานแบบอนุกรมหรือแบบขนาน ข้อดีของมันคือต้นทุนที่ต่ำกว่าเล็กน้อย แต่ความยืดหยุ่นไม่ดี และต้องแก้ปัญหาความล้มเหลวของ LED บางอย่างโดยไม่ส่งผลต่อการทำงานของอุปกรณ์เสริมจอแสดงผล LED อื่นๆ ทั้งสองรูปแบบอยู่ร่วมกันในช่วงระยะเวลาหนึ่ง โหมดการจ่ายกระแสไฟแบบคงที่หลายช่อง-ช่องจะดีกว่าในแง่ของต้นทุนและประสิทธิภาพ อาจจะเป็นทิศทางกระแสหลักในอนาคต
5. การป้องกันไฟกระชาก: ความสามารถของ LED ในการต้านทานไฟกระชากค่อนข้างต่ำ โดยเฉพาะอย่างยิ่งความสามารถในการต้านทานแรงดันย้อนกลับ สิ่งสำคัญคือการเสริมสร้างการป้องกันในพื้นที่นี้ ไฟ LED บางตัวติดตั้งไว้กลางแจ้ง เช่น ไฟถนน LED เนื่องจากการเริ่มโหลดของกริดและการเหนี่ยวนำให้เกิดฟ้าผ่า ไฟกระชากต่างๆ จะบุกรุกจากระบบกริด และไฟกระชากบางส่วนจะทำให้ LED เสียหาย ดังนั้นแหล่งจ่ายไฟของไดรฟ์ LED ต้องมีความสามารถในการระงับการบุกรุกของไฟกระชากและป้องกัน LED จากความเสียหาย
6. ฟังก์ชันการป้องกัน: นอกเหนือจากฟังก์ชันการป้องกันแบบเดิมของแหล่งจ่ายไฟแล้ว ควรเพิ่มข้อเสนอแนะเชิงลบของอุณหภูมิ LED ให้กับเอาต์พุตกระแสไฟคงที่เพื่อป้องกันไม่ให้อุณหภูมิ LED สูงเกินไป
7. ในแง่ของการป้องกัน: ชนิดการติดตั้งภายนอกของหลอดไฟ โครงสร้างแหล่งจ่ายไฟควรกันน้ำและกันความชื้น- และเปลือกควรทนต่อแสงแดด
8. อายุการใช้งานของแหล่งจ่ายไฟขับควรตรงกับอายุการใช้งานของ LED
9. เพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดด้านความปลอดภัยและความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้า
ขอบเขตการใช้งานและการใช้ LED นั้นกว้างขวางขึ้นเรื่อยๆ และประสิทธิภาพของแหล่งจ่ายไฟและไดรเวอร์ LED จะมีความเหมาะสมกับความต้องการของ LED มากขึ้นเรื่อยๆ ดังนั้นประสิทธิภาพของจอแสดงผล LED จะค่อยๆ ดีขึ้นและทำให้เสถียร ซึ่งก็คือ ความก้าวหน้าของอุตสาหกรรม
หลักการขับกระแสคงที่
เส้นกราฟความสัมพันธ์ระหว่างแรงดันตกคร่อม (VF) กับกระแสไฟฟ้ำ (IF) จากเส้นโค้ง เราจะเห็นได้ว่าเมื่อแรงดันไปข้างหน้าเกินเกณฑ์ที่กำหนด (ประมาณ 2V) นั่นคือหลังจากที่-เรียกว่าเลี้ยว-บนแรงดันไฟฟ้า ก็สามารถประมาณได้ว่า IF และ VF เป็นสัดส่วน ดูตารางคุณสมบัติทางไฟฟ้าของไฟ LED ที่มีความสว่างสูงหลักในปัจจุบัน จากตารางจะเห็นได้ว่าค่า IF สูงสุดของหลอด LED ที่สว่างเป็นพิเศษ-ในปัจจุบันสามารถเข้าถึง 1A และ VF มักจะเป็น 2 ถึง 4V
เนื่องจากลักษณะแสงของ LED มักจะอธิบายว่าเป็นฟังก์ชันของกระแสมากกว่าฟังก์ชันของแรงดันไฟฟ้า เส้นโค้งความสัมพันธ์ระหว่างฟลักซ์การส่องสว่าง (φV) และ IF การใช้แหล่งจ่ายกระแสไฟคงที่เพื่อขับเคลื่อนสามารถควบคุมความสว่างได้ดีขึ้น นอกจากนี้ แรงดันไฟไปข้างหน้าของ LED มีช่วงที่ค่อนข้างใหญ่ (สูงถึง 1V หรือมากกว่า) จากเส้นโค้ง VF-IF ในรูปด้านบน จะเห็นได้ว่าการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยใน VF จะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างมากใน IF ซึ่งจะทำให้ความสว่างเพิ่มขึ้น การเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ ดังนั้น การใช้ไดรฟ์แหล่งจ่ายแรงดันคงที่จึงไม่สามารถรับประกันความสม่ำเสมอของความสว่างของ LED และส่งผลต่อความน่าเชื่อถือ อายุการใช้งาน และการลดทอนแสงของ LED ดังนั้น-ไฟ LED ที่สว่างเป็นพิเศษมักจะถูกขับเคลื่อนโดยแหล่งกระแสคงที่
เส้นกราฟความสัมพันธ์ระหว่างอุณหภูมิ LED และฟลักซ์การส่องสว่าง (φV) รูปด้านล่างแสดงว่าฟลักซ์การส่องสว่างแปรผกผันกับอุณหภูมิ ฟลักซ์การส่องสว่างที่ 85 องศาคือครึ่งหนึ่งของที่ 25 องศา และปริมาณแสงที่จ่ายออกที่ 40 องศาคือ 1.8 เท่าที่ 25 องศา การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิมีอิทธิพลต่อความยาวคลื่นของ LED ด้วยเช่นกัน ดังนั้นการกระจายความร้อนที่ดีจึงเป็นการรับประกันว่า LED จะรักษาความสว่างให้คงที่
วงจรขับกระแสคงที่
เนื่องจากข้อจำกัดของระดับพลังงาน LED มักจะจำเป็นต้องขับ LED หลายดวงพร้อมกันเพื่อให้ตรงตามข้อกำหนดด้านความสว่าง ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีวงจรขับพิเศษเพื่อให้ไฟ LED สว่างขึ้น
1. ความต้านทาน-ขั้นของความจุ-ลดลง: ใช้อิมพีแดนซ์ของตัวเก็บประจุภายใต้ AC เพื่อจำกัดกระแสอินพุต เพื่อให้ได้ระดับ DC เพื่อจ่ายไฟให้กับ LED โหมดการขับเคลื่อนนี้มีโครงสร้างที่เรียบง่ายและต้นทุนต่ำ แต่อินพุตไม่ใช่-โซลูชันที่แยกออกมาต่างหาก ซึ่งอาจเป็นอันตรายต่อความปลอดภัย นอกจากนี้ ประสิทธิภาพการแปลงยังต่ำมาก และไม่สามารถควบคุมกระแสคงที่ได้
2. วงจรฟลายแบ็คแบบแยก: การใช้วงจรฟลายแบ็ค ระดับ DC จะถูกสร้างขึ้นที่ด้านทุติยภูมิผ่านหม้อแปลง จากนั้นระลอกคลื่นของระดับนี้จะถูกส่งกลับไปยังด้านหลักผ่านออปโตคัปเปลอร์ ซึ่งทำให้ตัวเองตื่นเต้น- และมั่นคง วงจรประเภทนี้เป็นไปตามข้อกำหนดด้านความปลอดภัยและความถูกต้องของกระแสไฟขาออกจะดีกว่าและประสิทธิภาพการแปลงสูงขึ้น อย่างไรก็ตาม เนื่องจากจำเป็นต้องใช้ออปโตคัปเปลอร์และวงจรควบคุมกระแสไฟด้านข้างสำรอง-รอง ระบบจึงมีความซับซ้อน เทอะทะ และมีค่าใช้จ่ายสูง
3. แผนด้านหลัก: แผนด้านหลักคือการควบคุมกำลังขับและกระแสไฟที่ด้านหลัก AC อย่างสมบูรณ์ ความแม่นยำสูงสุดสามารถบรรลุความถูกต้องของกระแสคงที่ 5 เปอร์เซ็นต์ และด้านรองต้องการเพียงวงจรเอาต์พุตธรรมดาเท่านั้น ด้านหลักส่วนใหญ่อาศัยผลป้อนกลับของด้านเสริมเพื่อควบคุมแรงดันไฟขาออก อาศัยตัวต้านทานจำกัดกระแสเพื่อควบคุมกระแสด้านปฐมภูมิ และในขณะเดียวกันก็คูณอัตราส่วนรอบเพื่อควบคุมความแม่นยำของกระแสไฟขาออก โซลูชันด้าน-แบบเดิมสืบทอดข้อดีของวงจรฟลายแบ็คแบบแยกส่วน ในขณะที่โครงสร้างนั้นเรียบง่าย และสามารถได้ขนาดที่เล็กและต้นทุนต่ำ
ปัญหาของความแม่นยำกระแสคงที่ของด้านหลัก: ความแม่นยำในการผลิตของการแปลงนั้นควบคุมได้ยาก ส่งผลให้กระแสไฟขาออกจำนวนมากเบี่ยงเบนไปเมื่อโซลูชันด้านปฐมภูมิใช้-หม้อแปลงคุณภาพต่ำ- ดังนั้นโซลูชันด้านปฐมภูมิจึงได้รับการปรับปรุงโดยการเพิ่มวงจรควบคุมกระแสคงที่ด้านทุติยภูมิซึ่งซับซ้อนกว่าโซลูชันด้านปฐมภูมิทั่วไป แต่เมื่อเปรียบเทียบกับโซลูชันฟลายแบ็คแล้ว ออปโตคัปเปลอร์ยังสามารถละเว้นได้และระบบมีราคาสูงสุด ประสิทธิภาพ.
โหมดขับกระแสคงที่
การใช้ตัวควบคุมเชิงเส้นเพื่อแปลงแรงดันไฟฟ้าจะประสบปัญหาการใช้พลังงาน วิธีนี้เหมาะสำหรับใช้ในวงจรแปลงที่ต้องการหลีกเลี่ยงเสียงรบกวน (เช่น เครื่องเสียงรถยนต์) และไม่สามารถใช้โหมดสวิตช์ได้ ลักษณะของวิธีการสลับคือประสิทธิภาพการแปลงสูงมาก แต่ยังมีปัญหาเรื่องเสียง ดังนั้นการเลือกวิธีการแปลงจึงขึ้นอยู่กับการใช้งาน
โดยทั่วไป ประสิทธิภาพของวิธีการขับปั๊มชาร์จจะเปลี่ยนแปลงไปตามการเปลี่ยนแปลงของแรงดันไฟฟ้าขาเข้า ในการใช้งานที่มีการเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้าที่หลากหลาย ประสิทธิภาพค่อนข้างต่ำ และในการใช้งานที่มีช่วงการเปลี่ยนแปลงของแรงดันไฟฟ้าค่อนข้างน้อย เมื่อแรงดันไฟฟ้าขาเข้าและขาออกต่างกัน เมื่อความสัมพันธ์เป็นทวีคูณของอินทิกรัล ประสิทธิภาพของมันจะถูกขยายให้ใหญ่สุดได้ แต่จะทำได้ยากมากในแอปพลิเคชันที่ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่-ที่ใช้พลังงานจริง . ในทางตรงกันข้าม ประสิทธิภาพการแปลงของตัวเหนี่ยวนำไม่ได้รับผลกระทบจากการรบกวนของแรงดันไฟฟ้า และข้อจำกัดในการใช้งานจะน้อยกว่าปั๊มที่มีประจุ
แนวคิดการออกแบบในปัจจุบันอย่างต่อเนื่อง
สถานะของไฟ LED ใน LED จะแสดงเป็นแบ็คไลท์ในผลิตภัณฑ์แบบพกพาไม่สั่นคลอน แม้แต่ในแบ็คไลท์ของ LCD ขนาดใหญ่-ขนาด LED ก็เริ่มท้าทายสถานะกระแสหลักของ CCFL (หลอดฟลูออเรสเซนต์แคโทดแบบเย็น) และในด้านแสงสว่าง ในฐานะที่เป็นส่วนประกอบที่สำคัญที่สุดของการให้แสงสว่างจากเซมิคอนดักเตอร์ ตลาดเป็นที่ต้องการ LED เนื่องจากการประหยัดพลังงาน การปกป้องสิ่งแวดล้อม อายุการใช้งานยาวนาน การบำรุงรักษา-ฟรีและออร่าอื่นๆ อีกมากมาย วงจรขับเป็นส่วนสำคัญของผลิตภัณฑ์ LED (ไดโอดเปล่งแสง) ไม่ว่าจะเป็นในด้านแสงสว่าง แบ็คไลท์ หรือแผงแสดงผล ตัวเลือกของสถาปัตยกรรมเทคโนโลยีวงจรไดรฟ์ควรตรงกับการใช้งานเฉพาะ
หลักการการเปล่งแสง-ของ LED คือการเพิ่มแรงดันไปข้างหน้าที่ปลายทั้งสองข้างของมัน เพื่อให้ตัวพาชนกลุ่มน้อยและตัวพาส่วนใหญ่ในเซมิคอนดักเตอร์รวมตัวกันใหม่และปล่อยพลังงานส่วนเกิน ซึ่งเป็นสาเหตุของการปล่อยโฟตอน หน้าที่หลักของวงจรไดรฟ์ LED คือการแปลงแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับเป็นแหล่งจ่ายไฟกระแสคงที่ และในขณะเดียวกันก็จับคู่แรงดันและกระแสไฟ LED ให้ตรงตามข้อกำหนดของอุปกรณ์ LED นอกเหนือจากการปฏิบัติตามข้อกำหนดด้านความปลอดภัยแล้ว วงจรไดรฟ์ LED ควรมีฟังก์ชันพื้นฐานอื่นๆ อีกสองอย่าง:
หนึ่งคือการรักษาคุณลักษณะของกระแสไฟให้คงที่ให้มากที่สุด โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟผันผวน ±15 เปอร์เซ็นต์ กระแสไฟขาออกควรอยู่ภายใน ±10 เปอร์เซ็นต์
1. หลีกเลี่ยงการขับกระแสเกินค่าพิกัดสูงสุดและส่งผลต่อความน่าเชื่อถือ
2. รับข้อกำหนดด้านความสว่างที่คาดหวัง และตรวจสอบความสม่ำเสมอของความสว่างและสีของแต่ละ LED
ประการที่สองคือวงจรไดรฟ์ควรใช้พลังงานต่ำเพื่อให้สามารถรักษาประสิทธิภาพของระบบ LED ในระดับสูงได้
เทคโนโลยี PWM (Pulse Width Modulation) เป็นวิธีการหรี่แสงแบบดั้งเดิม ใช้พัลส์ดิจิตอลอย่างง่ายเพื่อสลับไดรเวอร์ LED ซ้ำ ๆ ระบบจำเป็นต้องให้พัลส์ดิจิตอลแบบกว้างและแคบเท่านั้นเพื่อเปลี่ยนกระแสไฟขาออกได้อย่างง่ายดาย จึงปรับความสว่างของ LED ข้อดีของเทคโนโลยีนี้อยู่ที่ความสามารถในการให้แสงสีขาวคุณภาพสูง-การใช้งานที่เรียบง่ายและมีประสิทธิภาพสูง แต่ข้อเสียร้ายแรงคือมีแนวโน้มที่จะเกิดการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าและบางครั้งแม้แต่เสียงรบกวนที่มนุษย์ได้ยิน หู.
บูสต์เป็นงานสำคัญของวงจรขับ LED และบูสต์อุปนัยและบูสต์ปั๊มชาร์จเป็นโหมดทอพอโลยีสองโหมดที่แตกต่างกัน "เนื่องจาก LED ถูกขับเคลื่อนโดยกระแส และตัวเหนี่ยวนำมีประสิทธิภาพสูงสุดระหว่างการแปลงกระแสไฟฟ้า ข้อได้เปรียบที่ใหญ่ที่สุดของวิธีการเร่งความเร็วของตัวเหนี่ยวนำคือประสิทธิภาพสูง ซึ่งอาจเกิน 90 เปอร์เซ็นต์หากได้รับการออกแบบอย่างถูกต้อง แต่ข้อเสียของมันก็ชัดเจนเช่นกัน นั่นคือการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า ความต้องการของระบบสำหรับผลิตภัณฑ์การสื่อสารเช่นโทรศัพท์มือถือนั้นสูงมาก เมื่อมีการใช้ปั๊มชาร์จ ประสิทธิภาพของวิธีการเพิ่มแรงดันโดยใช้ปั๊มชาร์จจะต่ำกว่าการบูสต์แบบเหนี่ยวนำ
ไม่ว่าจะเป็นแอพพลิเคชั่นไฟส่องสว่างหรือแอพพลิเคชั่นแบ็คไลท์ การปรับปรุงประสิทธิภาพการแปลงของวงจรไดรฟ์คือปัญหาที่นักออกแบบผลิตภัณฑ์ต้องเผชิญ การปรับปรุงประสิทธิภาพการแปลงไม่เพียงแต่เอื้อต่อการขยายเวลาสแตนด์บายของผลิตภัณฑ์แบบพกพาเท่านั้น แต่ยังเป็นวิธีการสำคัญในการแก้ปัญหาการกระจายความร้อนของ LED ในด้านการให้แสงสว่าง เนื่องจากการใช้-ไฟ LED กำลังสูง การปรับปรุงประสิทธิภาพการแปลงจึงเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่ง
จอแสดงผล LED สีเต็มรูปแบบ
ไฟ LED ต้องมีกระแสและแรงดันคงที่-ส่วนประกอบที่ทำให้เสถียรเมื่อทำงาน แต่ส่วนประกอบดังกล่าวควรมีลักษณะของการแบ่งไฟฟ้าแรงสูง แต่ใช้พลังงานต่ำ มิฉะนั้น LED ที่มีประสิทธิภาพสูงจะเกิดจากกำลังในการทำงานของไฟ LED วงจรขับ. การบริโภคที่มากเกินไปจะลดประสิทธิภาพของระบบโดยรวมลงอย่างมาก ซึ่งขัดต่อวัตถุประสงค์ของการประหยัดพลังงานและประสิทธิภาพสูง ดังนั้น ไม่ควรใช้ตัวต้านทานหรือวงจรควบคุมแรงดันไฟฟ้าแบบอนุกรมเป็นวงจรจำกัดกระแสหลักของไดรเวอร์ LED ให้มากที่สุด และควรใช้-วงจรประสิทธิภาพสูง เช่น ตัวเก็บประจุ ตัวเหนี่ยวนำ หรือวงจรสวิตชิ่งที่ทำงานอยู่ เพื่อให้แน่ใจว่าระบบ LED มีประสิทธิภาพสูง การใช้วงจรเอาท์พุตกำลังไฟฟ้าคงที่แบบบูรณาการแบบอนุกรมสามารถรักษาเอาต์พุตแสงของ LED ให้คงที่ตลอดแหล่งพลังงานที่หลากหลาย แต่ประสิทธิภาพของวงจรไอซีทั่วไปจะลดลง การใช้วงจรสวิตช์แบบแอ็คทีฟช่วยให้มั่นใจได้ว่าเอาต์พุตกำลังคงที่จะเกิดขึ้นเมื่อแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟเปลี่ยนแปลงอย่างมากภายใต้ประสิทธิภาพการแปลงที่สูง
แต่ด้วยข้อดีที่เป็นเอกลักษณ์ ทำให้สามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพภายใต้แรงดันไฟฟ้าที่ปลอดภัยและพิเศษ (โคมไฟใต้น้ำในสระว่ายน้ำ สระน้ำสำหรับพายเรือ และตะเกียงสำหรับคนงานเหมือง) นอกจากนี้ยังมีข้อดีเฉพาะของตัวเองในด้านการใช้ไฟฟ้าสีเขียวโดยตรง (พลังงานแสงอาทิตย์ พลังงานลม ฯลฯ) และไฟฉุกเฉิน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในแง่ของการหรี่แสง ไฟ LED ไม่เพียงแต่สามารถหรี่แสงได้ 0-100 เปอร์เซ็นต์ แต่ยังให้ประสิทธิภาพแสงสูงตลอดกระบวนการหรี่แสงโดยไม่กระทบต่ออายุการใช้งานของ LED ซึ่งเป็นเรื่องยากสำหรับหลอดปล่อยก๊าซ
LED แสดงข้อกำหนดของไดรฟ์ปัจจุบันคงที่
นอกเหนือจากการปฏิบัติตามข้อกำหนดด้านความปลอดภัยแล้ว วงจรไดรฟ์ LED ควรมีฟังก์ชันพื้นฐานอื่นๆ อีกสองอย่าง:
ประการแรกคือการรักษาคุณลักษณะของกระแสคงที่ให้มากที่สุด โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟเปลี่ยนแปลงไป ±15 เปอร์เซ็นต์ กระแสไฟขาออกควรยังอยู่ในช่วง ±10 เปอร์เซ็นต์ สาเหตุหลักคือ 1. หลีกเลี่ยงการขับกระแสเกินค่าพิกัดสูงสุด ส่งผลกระทบต่อความน่าเชื่อถือ 2. รับข้อกำหนดด้านความสว่างที่คาดหวังและให้ความสม่ำเสมอของความสว่างและสีของ LED แต่ละดวง
ประการที่สองคือวงจรไดรฟ์ควรใช้พลังงานต่ำเพื่อให้สามารถรักษาประสิทธิภาพของระบบ LED ในระดับสูงได้
จอแสดงผล LED สีเต็มรูปแบบ
การควบคุมกระแสตรง
LED เป็นอุปกรณ์ที่ขับเคลื่อนโดยกระแส และความสว่างนั้นแปรผันตามกระแสไปข้างหน้า มีสองวิธีในการควบคุมกระแสไปข้างหน้า
วิธีแรกคือการใช้เส้นโค้ง LEDV{{0}}I เพื่อกำหนดแรงดันไฟฟ้าที่ต้องใช้กับ LED เพื่อสร้างกระแสที่คาดหวัง วิธีการรับรู้โดยทั่วไปใช้แหล่งจ่ายไฟแรงดันและตัวต้านทานบัลลาสต์ ตามที่อธิบายไว้ด้านล่าง วิธีการนี้มีข้อบกพร่องหลายประการ การเปลี่ยนแปลงใด ๆ ในแรงดันไปข้างหน้าของ LED จะส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในกระแสไฟ LED หากแรงดันไฟฟ้าไปข้างหน้าที่กำหนดคือ 3.6V กระแสไฟ LED ในรูปที่ 1 คือ 20mA หากแรงดันไฟฟ้ากลายเป็น 4.0V ซึ่งเป็นการเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้าเฉพาะที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิหรือการผลิต กระแสไฟไปข้างหน้าจะลดลงเหลือ 14mA การเปลี่ยนแปลงแรงดันไปข้างหน้า 11 เปอร์เซ็นต์จะส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงกระแสไฟไปข้างหน้าที่ใหญ่ขึ้น มากถึง 30 เปอร์เซ็นต์ นอกจากนี้ ขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าอินพุตที่มี แรงดันตกคร่อมและการใช้พลังงานของตัวต้านทานบัลลาสต์จะทำให้สิ้นเปลืองพลังงานและลดอายุการใช้งานแบตเตอรี่
วิธีที่สอง และวิธีการที่ต้องการในการปรับกระแสไฟ LED คือ การใช้แหล่งจ่ายไฟกระแสตรงคงที่เพื่อขับเคลื่อน LED
ประสิทธิภาพสูง
อายุการใช้งานแบตเตอรี่มีความสำคัญในการใช้งานแบบพกพา หากไดรเวอร์ LED ใช้งานได้จริง จะต้องมีประสิทธิภาพสูง การวัดประสิทธิภาพของไดรเวอร์ LED นั้นแตกต่างจากการวัดประสิทธิภาพของแหล่งจ่ายไฟทั่วไป คำจำกัดความของการวัดประสิทธิภาพของแหล่งจ่ายไฟทั่วไปคือกำลังขับหารด้วยกำลังไฟฟ้าเข้า สำหรับไดรเวอร์ LED กำลังขับไม่ใช่พารามิเตอร์ที่เกี่ยวข้อง สิ่งที่สำคัญคือค่าของกำลังไฟฟ้าเข้าที่จำเป็นในการสร้างความสว่าง LED ที่คาดไว้ สามารถกำหนดได้ง่ายๆ โดยหารไฟ LED ด้วยกำลังไฟฟ้าเข้า โปรดทราบ: หากมีการกำหนดประสิทธิภาพในลักษณะนี้ การกระจายพลังงานในตัวต้านทานความรู้สึกปัจจุบันจะทำให้พลังงานกระจายไปในแหล่งจ่ายไฟ จากสูตรที่แสดงในรูปที่ 3 เราจะเห็นได้ว่าแรงดันไฟที่ตรวจจับกระแสไฟฟ้าที่เล็กกว่าจะผลิตไดร์เวอร์ LED ที่มีประสิทธิภาพสูงขึ้น รูปที่ 4 แสดงการเปรียบเทียบระหว่างแหล่งจ่ายไฟแรงดันอ้างอิง 0.25V กับแหล่งจ่ายไฟแรงดันอ้างอิง 1V
