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AC电源怎样完美契合LED电路,AC-LED的电路原理详解

时间:04-22 来源:网络整理 点击:

矩阵式排列示意图,右小图是实际AC LED晶粒排列照片,AC LED晶粒在接上交流后通体发光,因此只需要二根引线导入交流源即能发光工作。

  图2:AC LED晶粒排列照片与示意图

  AC LED光源的工作原理

  AC LED光源的工作原理如图3,将一堆LED微小晶粒采用交错的矩阵式排列工艺均分为五串,AC LED晶粒串组成类似一个整流桥,整流桥的两端分别联接交流源,另两端联接一串LED晶粒,交流的正半周沿蓝色通路流动,3串LED晶粒发光,负半周沿绿色通路流动,又有3串LED晶粒发光,四个桥臂上的LED晶粒轮番发光,相对桥臂上的LED晶粒同时发光,中间一串LED晶粒因共用而一直在发光。

  图3:AC LED光源的工作原理

  在60Hz的交流中会以每秒60次的频率轮替点亮。整流桥取得的直流是脉动直流,LED的发光也是闪动的,LED有断电余辉续光的特性,余辉可保持几十微秒,因人眼对流动光点记忆是有惰性的,结果人眼对LED光源的发光+余辉的工作模式解读是连续在发光。LED有一半时间在工作,有一半时间在休息,因而发热得以减少40%~20%。因此AC LED的使用寿命较DC LED长。

  AC LED成熟的产品如首尔用于AC110V的AX3201、AX3211和用于220V的AX3221、AX3231。用于AC110V功率在3.3W~4W,工作电流40mA;用于AC220V功率在3.3W-4W,工作电流20mA(图4)。LED晶粒直接邦定在铜铝基板上。引脚如图5所示。

  图5:AC LED引脚图

  AC LED的典型应用技术

  AC LED的典型应用电原理图如图6所示十分简单,在AC LED两端分别串入正温度系数热敏电阻PTC,和限流电阻R1、R2、R3,接上110V或220V交流即可进入照明工作。

  图6:AC LED的典型应用电原理图

  LED在大批量生产时,其阻抗有一定的离散性,AC LED也如此,为便于下游厂家的大批量应用,LED光源生产厂商在出厂时对批量生产的产品按阻抗分档,客户在使用时可按LED光源厂家提供的VF分档表查用相应阻值的限流电阻,如表2所示是AX3221/AX3231的VF分档与限流电阻表。

  表2:AX3221/AX3231的VF分档与限流电阻表

  AC LED的发展

  AC LED在家用电力上的方便性,不需要像DC LED一样另外得帮灯具装上一个交流转直流的转换器,不但节省了这颗转换器的成本,也避免LED光源本身还没坏,但转换器却先坏掉的窘境。交直流转换器可说是一种随着时间会老化、坏掉的电子元器件,其寿命比LED光源本身更短,故目前很多LED灯具坏掉,并不是LED光源寿命已尽,而是LED灯具使用的交直流转换器先坏掉了。AC LED还有一个特性,就是因为其工艺采用交错的矩阵式排列,是轮流点亮的,在60Hz的交流中会以每秒60次的频率轮替点亮,也让AC LED的使用寿命较DC LED长。

  不过,AC LED现阶段有两个缺点,其一是发光效率并没有DC LED高,这是因为DC LED发展目前是主流,AC LED刚刚起步,AC LED的发光效率是可以追上,甚至超过DC LED的。其二是AC LED有触电的风险。故AC LED如果要应用在LED照明灯具上,应避免金属鳍片的裸露,而应是间接地把热带走,这也就是发展新的充液LED固态照明灯具的设计核心概念。

  AC LED刚刚步入成长期,目前在发光亮度、功率等方面还不够理想,但AC LED的应用简便、无需变压转换器和恒流源,以及低成本、高效率已显现强大的生命力。AC LED的技术在飞跃发展,要不了几年,高亮度、大功率、低成本的产品将大量面世。

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