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LED防爆灯具应用对于电源要求

作者:金佰克科技小编    来源:金佰克科技    发布时间:2018-09-10 15:02    浏览量:

LED防爆灯具技术的最新突破使得人们能够生产出可以输出宽谱光的LED,而不再仅仅是传统的红光和绿光的衍生物。因此用在产品中(照明和其他方面)的LED的绝对数量正呈指数型增加。

从手电筒到汽车头灯,再到LCD电视显示器的背光照明,LED的应用正在不断拓展到新的领域。总之,LED应用迅猛增长背后最主要的驱动力是LED技术带来的效率提升(即每瓦耗能可以提供更高流明的照明输出)。

电源要求

与以前的白炽灯相比,LED有不同的电源要求。此外,根据功率等级和总体系统要求的不同,驱动LED的最好解决方案也不同。

在传统的照明解决方案中(如白炽灯照明),负载呈阻性。功耗以及相应的灯的亮度是加到灯上的电压以及灯的电阻的函数(根据欧姆定律)。

光强会随着输入电压的变化增强或减弱。以汽车头灯为例,当引擎启动时,电池的电压较低,因此头灯会变暗;一旦引擎开始运转,电池的电压会恢复,头灯也随之恢复标准亮度。

LED的与传统白炽灯有着根本的不同。LED的亮度是通过调节LED电流来控制的,而LED负载的电阻则会随着所加负载的不同而变化。LED需要恒定的电流,而不是通过恒定电压和电阻来保持恒定的亮度。根据LED的功率等级的不同,实现上述效果的方法也不同。

对于功率非常低的LED,图1所示的一种非常简单的电路基本就够用了。与R相比,LED的有效电阻非常小,因此流过LED的电流由V/R确定。它的缺点如下:

● 亮度是电压的函数。V的变化实质上会改变电流,进而改变LED的亮度。回到最初的汽车头灯的例子——在引擎刚开始启动时光依然会很弱。

● 这种解决方案无法利用LED的效率优势。因为与LED的电阻相比,R非常大,大部分功率都消耗在R上。

大功率LED

对于大功率LED,为了将LED的效率优势最大限度地发挥出来,需要一种电流受控的解决方案。图2给出了这种解决方案的一个实例。

V·I芯片PRM整流器和VTM电压变换器用来提供稳定的电压。为了使用PRM和VTM给LED供电,需要修改PRM的工作方式以提供稳定的电流。这是通过采用电流放大器和补偿器来实现的。

与常规方法相比,使用PRM和VTM来提供恒定电流具有几项优势。在系统中采用VTM可实现负载点的电流倍增。根据下面的公式,VTM的输出电流正比于它的输入电流,比值是固定的匝数比K,IOUT = IIN/K。

因此,在电流受控的应用中,可以通过检测和控制VTM的输入电流来控制它的输出电流。检测较低的电流需要较小的传感器,后者会消耗较少的功率并改善整体效率。同样,高效率和高功率密度使得整个LED系统体积小、温度低,并将每瓦耗能所输出的流明数达到最高。

一项重要的附加优势是,流过LED的电流(IOUT)不是输入电压的函数。因此,在我们的汽车头灯的例子中,只要流过LED的电流保持恒定,不管电池电 压是多少,LED的亮度都将保持恒定。这是因为PRM是一个可以随着V而改变的可变负电阻,从而提供了一种保持电流恒定的方法。

更为重要的是,PRM的电阻是有效电阻,而不是真实电阻,这意味着功率损耗非常小,而且不是有效电阻值的函数。因此,大部分功率都消耗在LED上,使得这个解决方案同它所使用的LED一样有效且高效。

这个解决方案的一些缺点包括其复杂度明显比图1所示的解决方案要高,因此它的正确实施需要更多的关注和控制。复杂度的增加也带来了成本的提高,因此这个 解决方案更加适用于大功率LED,在大功率LED中节省的功率(以及LED运行中的电能成本)能够更容易地弥补掉增加的

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它利用LED低发热量的特点,实现本质安全级防爆,而且LED光源寿命长;电池在充满电和放电末期LED 都保持恒定亮度;在灯壳上设置散热装置,可以实现LED模组的有效散热,保证了使用稳定性,适用于煤矿、石油、铁路、防汛等多种行业照明。

  

  LED防爆灯是防爆灯的一种,其原理同防爆灯相同,只不过光源是LED光源,是指为了防止点燃周围爆炸性混合物如爆炸性气体环境、爆炸性粉尘环境、瓦斯气体等而采取的各种特定措施的灯具。

  LED防爆灯具的其中一个非常重要的防爆原理就是限制与爆炸性气体、爆炸性粉尘接触的外壳表面、零部件表面或电子元器件表面的温度以及限制电气接触表面温度低于其最小点燃温度或引燃温度。

  由于LED属于固态冷光源,具有电光转换效率高、发热量小、耗电量小、工作电压属安全低电压、使用寿命长等优点,低能耗;因此大功率白光LED是防爆灯具,特别是可携式防爆灯具的一种非常理想的电光源。

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