LED電源基礎(chǔ)知識(shí)

1、LED的電源有哪些分類呢？LED驅(qū)動(dòng)電源分類按輸出功率分類： 0.4W、1.28W、1.4W、3W、4.2W、5W、8W、10.5W、 12W、15W、18W、 20W、23W、25W、30W、45W、60W、100W、120W、 150W、200W、300W 等。按輸出電壓分類：DC4V、 6V、 9V、 12V、 18V、 24V、 36V、 42V、48V、54V、81V、105V、135V等。按外形結(jié)構(gòu)分類：PCBA裸板和有外殼的兩種。按安全結(jié)構(gòu)分類：隔離和非隔離的兩種。按功率因數(shù)分類：帶功率因數(shù)校正和不帶功率因數(shù)。按防水性能分類：防水和不防水兩種。按激勵(lì)方式分類：自激式和它激式。按電

2、路拓?fù)浞诸悾篟CC、 Flyback 、 Forward 、 Half-Bridge 、Full-Bridge 、Push-PLL、LLC等。按轉(zhuǎn)換方式分類：AC-DC與 DC-DC兩種。按輸出性能分類：恒流、恒壓與既恒流又恒壓三種。LED驅(qū)動(dòng)電源的應(yīng)用：分別用于射燈、櫥柜燈、小夜燈、護(hù)眼燈、LED天花燈、燈杯、埋地?zé)?、水底燈、洗墻燈、投光燈?路燈、招牌燈箱、串燈、 筒燈、異形燈、星星燈、護(hù)攔燈、彩虹燈、幕墻燈、柔性燈、條燈、帶燈、 食人魚燈、日光燈、高桿燈、橋梁燈、礦燈、手電筒、應(yīng)急燈、臺(tái)燈、燈飾、交通燈、節(jié)能燈、汽車尾燈、草坪燈、 .彩燈、水晶燈、 格柵燈、遂道燈等。LED日光燈驅(qū)動(dòng)電源

3、方面：按功率大小來分：6W 8W 9W 10W 12W 15W 18W 20W 30W等；按功能來分：普通型、帶無線遙控調(diào)光多功能型等。按安全結(jié)構(gòu)分類：隔離和非隔離的兩種。一、LED電源按驅(qū)動(dòng)方式可以分為兩大類：A. 穩(wěn)壓式：1、穩(wěn)壓電路確定各項(xiàng)參數(shù)后，輸出的是固定電壓，輸出，的電流卻隨著負(fù)載的增減而變化2、穩(wěn)壓電路雖然不怕負(fù)載開路 ，但是嚴(yán)禁負(fù)載完全短路3、整流后的電壓變化會(huì)影響 LED的亮度4、要使每串以穩(wěn)壓電路驅(qū)動(dòng) LED顯示亮度均勻，需要加上合適的電阻才可以，B. 恒流式：1、恒流驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)LED是很理想的，缺點(diǎn)就是價(jià)格較.高2、恒流電路雖然不怕負(fù)載短路 ，但是嚴(yán)禁負(fù)載完全開路3、恒

4、流驅(qū)動(dòng)電路輸出的電流是恒定的，而輸出的直流電壓 卻隨著負(fù)載阻值的大小不同在一定范圍內(nèi)變化4、要限制LED的使用數(shù)量，因?yàn)樗凶畲蟪惺茈娏骷半?壓值二、LED電源按電路結(jié)構(gòu)可以分為六類：1、常規(guī)變壓器降壓：這種電源的優(yōu)點(diǎn)是體積小，不足之處是重量偏重、電源效 率也很低，一般在45%60%因?yàn)榭煽啃圆桓撸?所以一般很少 用。2、電容降壓：這種方式的LED電源容易受電網(wǎng)電壓波動(dòng)的影響 ，電源效 率低,不宜LED在閃動(dòng)時(shí)使用，因?yàn)殡娐吠ㄟ^電容降壓，在閃 動(dòng)使用時(shí)，由于充放電的作用，通過LED的瞬間電流極大，容 易損壞芯片。3、電子變壓器降壓： 這種電源結(jié)構(gòu)不足之處是轉(zhuǎn)換效率低 ，電壓范圍窄，一般1802

5、40V,波紋干擾大。4、電阻降壓：這種供電方式電源效率很低，而且系統(tǒng)的可靠也較低。因 為電路通過電阻降壓，受電網(wǎng)電壓變化的干擾較大，不容易 做成穩(wěn)壓電源，并且降壓電阻本身還要消耗很大部分的能 量。5、RCC降壓式開關(guān)電源： 這種方式的LED電源優(yōu)點(diǎn)是穩(wěn)壓范圍比較寬、電源效率比 較高,一般可在70%80%應(yīng)用較廣。缺點(diǎn)主要是開關(guān)頻率不 易控制，負(fù)載電壓波紋系數(shù)較大，異常情況負(fù)載適應(yīng)性差。6、PWM控制式開關(guān)電源：目前來說，PWM控制方式設(shè)計(jì)的LED電源是比較理想的， 因?yàn)檫@種開關(guān)電源的輸出電壓或電流都很穩(wěn)定。電源轉(zhuǎn)換效 率極高，一般都可以高達(dá) 80%90%并且輸出電壓、電流十分 穩(wěn)定.這種方式的

6、LED電源主要由四部分組成它們分別是： 輸入整流濾波部分、輸出整流濾波部分、PWh穩(wěn)壓控制部分、 開關(guān)能量轉(zhuǎn)換部分。而且這種電路都有完善的保護(hù)措施，屬于高可靠性電源。LED顯示屏基礎(chǔ)知識(shí)現(xiàn)代社會(huì)已進(jìn)入信息時(shí)代，信息傳播占有越來越重 要的地位，同時(shí)人們對(duì)視覺媒體的要求也愈來愈高，要求傳 播媒體反映迅速、現(xiàn)實(shí)（實(shí)時(shí)性）、醒目（色 彩.豐富、栩栩如生），畫面超大型化，具有震撼力，近年，隨 著微電子技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，半導(dǎo) 體制作工藝日趨成熟，導(dǎo)致 LED顯示點(diǎn)尺寸越來越小，解析度越來越高，并可將顯示光的三基色(紅、綠、藍(lán))集成化為一體，達(dá)到全彩色效果，使得LED顯示屏的應(yīng)用范圍日

7、益擴(kuò)大。LED顯示屏的特點(diǎn)LED 是發(fā)光二極管 (LightEmittingDiode) 的簡稱， 是 光電領(lǐng)域中應(yīng)用極為廣泛的發(fā)光顯示用材料，選用不同的材 料在一定條件下可發(fā)生紅、綠、黃、藍(lán)等顏色，LED具有下列特點(diǎn)，使其成為制作大屏幕的首選材料：在新興應(yīng)用市場(chǎng)不斷出現(xiàn)的帶動(dòng)下，近些年LED市場(chǎng)規(guī)?？焖偬嵘?005年中國LED的產(chǎn)量已經(jīng)達(dá)到262.1億 只，市場(chǎng)規(guī)模更是突破百億元大關(guān)達(dá)到 114.9 億元。應(yīng)用一：顯示屏是 LED主要應(yīng)用市場(chǎng)，全彩顯示屏 增勢(shì)強(qiáng)勁。我國LED顯示屏市場(chǎng)起步較早，市場(chǎng)上出現(xiàn)了一批具有很強(qiáng)實(shí)力的LED顯示屏生產(chǎn)廠商。目前 LED顯示屏已經(jīng) 廣泛應(yīng)用到車站、銀行

8、、證券、醫(yī)院。在LED需求量上，LED顯示屏僅次于LED指示燈名列第二，占到LED整體 .銷量的23.1%。由于用于顯示屏的 LED在亮度和壽命上的要求高于LED指示燈，平均價(jià)格在指示燈LED之上，這就導(dǎo)致 顯示屏用LED市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到32.4億元，超過指示燈位居榜 首成為LED的主要應(yīng)用市場(chǎng)。憑借著獨(dú)特優(yōu)勢(shì) 丄ED全彩顯示 屏廣泛應(yīng)用在體育場(chǎng)館、市政廣場(chǎng)、演唱會(huì)、車站、機(jī)場(chǎng)等 場(chǎng)所。應(yīng)用二：小尺寸背光源市場(chǎng)放緩，中大尺寸將成為 新關(guān)注點(diǎn)。LED 早已應(yīng)用在以手機(jī)為主的小尺寸液晶面板背光 市場(chǎng)中，手機(jī)產(chǎn)量的持續(xù)增長帶動(dòng)了背光源市場(chǎng)的快速發(fā)展。 特別是2003年彩屏手機(jī)的出現(xiàn)更是推動(dòng)白光LED市場(chǎng)

9、的快速發(fā)展。但隨著手機(jī)產(chǎn)量進(jìn)入平穩(wěn)增長階段以及技術(shù)提升導(dǎo) 致用于手機(jī)液晶面板背光源LED數(shù)量減少，使得LED在手機(jī)背光源中用量增速放緩，2005年背光源用LED數(shù)量超過12 億只，未來幾年增長率也將保持在個(gè)位數(shù)。數(shù)量增速的放緩 加上平均價(jià)格的不斷下降，最終導(dǎo)致小尺寸背光源市場(chǎng)增長 乏力，同時(shí)，中大尺寸背光源市場(chǎng)雖為廠商新寵，但在 2006 年還不能形成規(guī)模。在上述兩個(gè)因素的影響下，背光源市場(chǎng) 將在 2006 年出現(xiàn) 1%的負(fù)增長。 2005 年背光源市場(chǎng)規(guī)模超過 15 億元。應(yīng)用三：汽車車燈市場(chǎng)潛力大，但短期內(nèi)市場(chǎng)很難啟動(dòng)。2005 年中國 LED 汽車應(yīng)用市場(chǎng)規(guī)模為 0.29 億元，其 中汽

10、車車燈市場(chǎng)規(guī)模為 0.21億元。從整個(gè)LED應(yīng)用市場(chǎng)看， 汽車應(yīng)用市場(chǎng)還處于萌芽狀態(tài)，市場(chǎng)規(guī)模很小。LED 作為汽車車燈主要得益于低功耗、 長壽命和相應(yīng) 速度快的特點(diǎn)。有統(tǒng)計(jì)顯示，在汽車以 100 公里的時(shí)速行駛 下，裝有LED剎車燈的車輛較沒有裝 LED剎車燈的車輛剎車 距離將減少7英尺。目前，LED已經(jīng)逐步應(yīng)用在汽車的第三 剎車燈上。雖然LED 目前還面臨著單位瓦數(shù)流明低以及相關(guān) 政策的限制，在進(jìn)入汽車尾燈及前燈市場(chǎng)還需要一定的時(shí)間， 但是隨著成本性能比的下降以及發(fā)光效率的提升，最終 LED 將逐步實(shí)現(xiàn)從汽車內(nèi)部、后部到前部的轉(zhuǎn)移，最終占據(jù)整個(gè) 汽車車燈市場(chǎng)。憑借著汽車的巨大產(chǎn)能，LED車

11、燈市場(chǎng)面臨著巨大的發(fā)展?jié)摿Α?yīng)用四：室內(nèi)裝飾燈市場(chǎng)逐步啟動(dòng)，交通燈市場(chǎng)進(jìn) 入平穩(wěn)增長期。室內(nèi)裝飾燈市場(chǎng)是 LED的另一新興市場(chǎng)。通過電流 的控制，LED可以實(shí)現(xiàn)幾百種甚至上千種顏色的變化。在現(xiàn) 階段講究個(gè)性化的時(shí)代中，LED顏色多樣化有助于 LED裝飾燈市場(chǎng)的發(fā)展。LED已經(jīng)開始做成小型裝飾燈，裝飾幕墻應(yīng) 用在酒店、居室中。 2005 年室內(nèi)裝飾燈市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到 1.58 億元。經(jīng)過多年的替換工作，全國主要城市由統(tǒng)交通燈替換為 LED交通燈的工作已經(jīng)接近尾聲。LED交通燈市場(chǎng)在經(jīng)歷了多年的高速成長期后， 2005 年市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到 15.2億元。但是隨著替換工作的完成，LED交通燈市場(chǎng)將不會(huì)再維持

12、高速增長，預(yù)計(jì)2006年LED交通燈市場(chǎng)只實(shí)現(xiàn)5.8% 的增長達(dá)到 16.1 億元。應(yīng)用五：景觀照明市場(chǎng)快速發(fā)展， 2007 年市場(chǎng)增速達(dá)到高峰。景觀照明市場(chǎng)主要以街道、廣場(chǎng)等公共場(chǎng)所裝飾照 明為主，推動(dòng)力量主要來自于政府。受到 2008 年北京奧運(yùn) 會(huì)和 2010 年上海世博會(huì)的影響，北京、上海等舉辦地加快 了景觀照明的步伐，由于 LED功耗低，在用電量巨大的景觀 照明市場(chǎng)中具有很強(qiáng)的市場(chǎng)競爭力。目前，LED已經(jīng)越來越多地應(yīng)用到景觀照明市場(chǎng)中。 2005 年中國景觀照明市場(chǎng)規(guī)模 超過 7 億元，在上述兩個(gè)主要活動(dòng)的帶動(dòng)下，景觀照明市場(chǎng) 會(huì)在 2007 年達(dá)到 72%的高增長率。此外，奧運(yùn)會(huì)和

13、世博會(huì)的主要作用遠(yuǎn)遠(yuǎn)不再于自身 帶動(dòng)景觀照明市場(chǎng)的成長，更重要的是其榜樣作用。為了迎 接奧運(yùn)會(huì)和世博會(huì)的召開，北京、青島、上海等地將建成一 批LED景觀照明工程，這些工程在裝飾街道的同時(shí)還將起到 示范作用。其他城市在看到 LED在景觀照明中的出色表現(xiàn)會(huì) 減少對(duì)于LED景觀照明的使用顧慮，加快使用LED在景觀照明中的應(yīng)用。LED將會(huì)從一級(jí)城市快速向二級(jí)、三級(jí)城市擴(kuò) 展。應(yīng)用六：通用照明市場(chǎng)路漫漫，任重而道遠(yuǎn)。對(duì)于進(jìn)入通用照明市場(chǎng)而言，功率白光LED除面臨著諸如發(fā)光效率低、散熱不好、成本過高等問題外，還將面 臨到光學(xué)、機(jī)構(gòu)與電控等的整合以及LED照明產(chǎn)品通用標(biāo)準(zhǔn)的制訂。解決上述問題需要很長的一段時(shí)

14、間，賽迪顧問預(yù)計(jì) LED在2010年前還不能進(jìn)入通用照明市場(chǎng)。由于酒店、商務(wù)會(huì)館、高檔商用寫字樓等商用場(chǎng)所相對(duì) 于價(jià)格的敏感度低。同時(shí)這些高檔場(chǎng)所更注重于彰顯品位與 尊貴的地位，對(duì)于新興產(chǎn)品抱有更大的興趣度。這些都降低 了 LED照明進(jìn)入的門檻。賽迪顧問預(yù)計(jì)LED照明將率先進(jìn)入商用市場(chǎng)，逐步向民用市場(chǎng)擴(kuò)展。亮度高，目前戶外單燈的亮度已接近 6,000mcd ;功耗低，具有較高的光電轉(zhuǎn)換效率；壽命長，LED壽命長達(dá)200,000小時(shí)以上； 響應(yīng)速度快， ns 級(jí)，無余灰；低電壓低電流驅(qū)動(dòng)， 易于與計(jì)算機(jī)接口。 LED顯示屏 的特點(diǎn)與其他大屏幕顯示屏相比，LED顯示屏主要有下列特點(diǎn):屏幕尺寸可大可

15、小，最大可以做到500m2視角大，室內(nèi)屏視角大于土 80度，室外屏視角大 .于± 60 度。視距可通過選擇不同直徑與不同點(diǎn)距的產(chǎn)品來調(diào)整， 小到幾十厘米，大到幾百米均可滿足要求，目前像素最小直 徑可作到 1.9mm。組態(tài)靈活，簡單到數(shù)碼顯示，復(fù)雜到全彩色視屏都有 不同種類的產(chǎn)品可以滿足要求，室內(nèi)室外都有相應(yīng)的產(chǎn)品。易與計(jì)算機(jī)接口，支持軟件豐富。1.3LED顯示屏的分類'1.3.1 根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)所分類根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)所的不同， 可將 LED 顯示屏分為室內(nèi)與室外兩種 .室內(nèi)屏主要用于室內(nèi)，在制作工藝上首先是把發(fā)光晶粒 做成點(diǎn)陣模塊 （ 或數(shù)碼管 ） ，再由模塊拼接為一定尺寸的顯示 單元

16、板，根據(jù)用戶要求，以顯示單元板為基本單元拼接成用 戶所需要的尺寸。根據(jù)像素點(diǎn)的大小，室內(nèi)屏分為2、3、 3.75、4.8、5、8、10等。戶外屏 主要用于室外，在制作工藝上首先是把發(fā)光晶粒封裝成 單個(gè)的發(fā)光二極管，稱之為單燈，用于制作戶外屏的單燈一般都采用具有聚光作用的反光杯來提高亮度；再由多只 LED單燈封裝成單只像素管或像 素模組，而由像素管或像素模組成點(diǎn)陣式的顯示單元 箱 . . .體，根據(jù)用戶需要及顯示應(yīng)用場(chǎng)所，以一個(gè)顯示單元箱體為 基本單元組成所需要的尺寸。箱體在設(shè)計(jì)上應(yīng)密封，以達(dá)到 防水防霧的目的，使之適應(yīng)戶外環(huán)境。根據(jù)像素點(diǎn)的大小，戶外屏分為 11、14、16、19、21、26、

17、36等規(guī)格。1.3.2 根據(jù)基色分類根據(jù)所采用的LED的顏色，可將LED顯示屏分為單基色、 雙基色、全彩色三種。單基色 每個(gè)像素點(diǎn)只有一種顏色，多數(shù)用紅色，因?yàn)榧t色的發(fā) 光效率較高，可以獲得較高的亮度，也可以用綠色，還可以 是混色，即一部分用紅色，一部分用綠色，一部分用黃色。雙基色 每個(gè)像素點(diǎn)有紅綠兩種基色，可以疊加出黃色，在有灰 度控制的情況下，通過紅綠不同灰度的變化，可以組合出最 多65535種顏色。全彩色也稱三基色，每個(gè)像素點(diǎn)有紅綠藍(lán)三種基色，在有灰度控制的情況下，通過紅綠藍(lán)不同灰度的變化，可以很好地還原自然界的色彩，組合出 16777216 種顏色。1.3.3 根據(jù)功能分類根據(jù)屏幕所具

18、有的功能，可將LED顯示屏分為條屏， .圖文屏，視屏以及數(shù)碼屏四種。條屏這類顯示屏主要用于顯示文字，它本身自帶16X16 或24X24 點(diǎn)陣字庫，可獨(dú)立工作，可用遙 控器輸入漢字，也可以與計(jì)算機(jī)聯(lián)機(jī)使用，通過計(jì)算機(jī) 發(fā)送信息?？梢悦摍C(jī)工作。因?yàn)檫@類屏幕多做成條形，故稱 為條屏。圖文屏 這類顯示屏主要用于顯示文字和圖形，一般無灰度控制。它通過與計(jì)算機(jī)通訊輸入信息。與 條屏相比，圖文屏的優(yōu)點(diǎn)是顯示的字體字型豐富，并可 顯示圖形，與視屏相比，圖文屏最大的優(yōu)點(diǎn)是一臺(tái)計(jì)算機(jī)可 以控制多塊屏，且可以脫機(jī)顯示。視屏這類顯示屏屏幕像元與控制計(jì)算機(jī)監(jiān)視器像元呈一對(duì)一的映射關(guān)系，有灰度控制，所以其表現(xiàn)力極為豐富，

19、配置多媒體卡，視屏還可以播放視頻信 號(hào)。視屏開放性好，實(shí)時(shí)反映計(jì)算機(jī)監(jiān)視器的顯示。數(shù)碼屏數(shù)碼屏是最廉價(jià)的LED顯示屏，廣泛用于銀行匯率、利率顯示、酒店海鮮價(jià)目表、客房價(jià)目表等。多數(shù)情況下，在數(shù)碼屏上加裝條屏來彌補(bǔ)數(shù)碼屏 不能顯示文字的不足。混合屏即點(diǎn)陣數(shù)碼混合顯示，它被最多地用于證券行情顯示。目前，其他的大屏幕顯示器主要有下列幾種，其性能各 有千秋。屏幕類型優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn) 磁翻板功耗低響應(yīng)速度慢，不可能顯示視頻，故障率高 電視墻全彩色有分隔線 , 亮度低 , 不適于表示文字 , 不能 在室外使用投影全彩色畫面細(xì)膩亮度低，不能在室外使用，清晰度 差（畫面受光不勻）CRT 全彩色成本高，功耗大，面積不能

20、太大PDP 全彩色畫面細(xì)膩成本高，視角小，面積不能太大1.4LED 顯示屏的主要技術(shù)指標(biāo)平整度 色勻度 盲點(diǎn)率 亮度 視角可視距離 分辨率 解析度 灰度級(jí) 驅(qū)動(dòng)方式通訊方式與通訊距離 掃描頻率 換幀速度功耗 重量一、剛剛開始起步成本高 照明成本不僅涉及燈具的 初始成本，還涉及燈具所消耗的能源成本，燈具無法正常工 作時(shí)更換燈具所需的勞動(dòng)成本，以及所需燈具更換的平均頻 率。從這一概念出發(fā)就很 LED50 倍左右容易理解， 為什么光 源是白熾燈光源價(jià)格的 LED28 倍時(shí)，而當(dāng)達(dá)到交通信號(hào)燈的 市場(chǎng)就開始啟動(dòng)，時(shí)，就已形成新興產(chǎn)業(yè)。目前半導(dǎo)體照明 主要以光色照明和特殊照明為主，以后將向普通照明擴(kuò)展。

21、 具體來講，近幾年內(nèi)，半導(dǎo)體照明市場(chǎng)將廣泛應(yīng)用在各種信 號(hào)燈、景觀照明、櫥窗照明、 建筑照明、廣場(chǎng)和街道的美化、 家庭裝飾照明、公共娛樂場(chǎng)所美化和舞臺(tái)效果照明等領(lǐng)域。 事實(shí)上，我們身邊已經(jīng)隨處可見它的身影：電腦顯示燈、手 機(jī)按鍵和屏幕的背光源、汽車尾燈、建筑物燈光、交通信號(hào)燈等 等。 二、不一致性帶來的問題：LED都一樣，都是能發(fā)光的二極管， 而實(shí)際上理論上 LED 的電性能 都是有差異的，眾多的廠家都在搶生產(chǎn)所有進(jìn)度、抓數(shù)量； 每個(gè)廠家的生產(chǎn)工藝是不一致的，甚至相差很大，就是同一 廠家的不同時(shí)間的工藝都是有差異的；生產(chǎn)發(fā)光二極管的半 導(dǎo)體材料的純度要求非常高，不同廠 . . .LED 的家使

22、用的半導(dǎo)體原材料的純度是有差異的， 這就使發(fā) 光強(qiáng)度與驅(qū)動(dòng)電流是不完全相同的，或者相差很大，而且耐 過電流能力和發(fā)熱的差異也就自然而然的不同了；由于封裝 工藝和封裝材料的不同，使得整體的散熱能力是不一樣的， 所有的廠家都在研究和開發(fā)新材料， 以求解決組 ,LED 發(fā)光二 合材料的熱彭脹與散熱的問題。由此不難看出極管在短期內(nèi) 仍存在個(gè)體之間的很大的差異，如果每個(gè)燈L E D ，那是很好控制的，而且是真正的長壽命，只用一個(gè) DVD 上的電源指 示燈就是如此；而當(dāng)我們用例如電視機(jī)、LEDLED ，就不是用單個(gè)的而是用多個(gè)，制作照明燈具時(shí)，LED 排成陣列接入電路，再者，需要的亮度或上百上千個(gè)就不是指

23、示燈所能做 到的，而電流大了、小了亮度都要減弱，且會(huì)使壽命大打折 扣，甚而致于未出廠就壞掉了；因 LEDLED 組成的連路中， 當(dāng)?shù)牟町愋钥偸谴嬖诘模诙鄠€(gè) ()，會(huì)使電流增大而損壞其他的有幾個(gè)壞掉時(shí)通常是短路 LED 。這就是不一致性帶的結(jié) 果，也是制約其發(fā)展的因素之 一。 三、驅(qū)動(dòng)電路復(fù)雜成本 高、故障率高 a.LED 不象普通的白熾燈泡，可以直在 電壓匹配方面， 220VLED2 -3.伏的低電壓驅(qū)動(dòng)， 的交流市電。 是接連接 LED 燈，要配備必須要設(shè)計(jì)復(fù)雜的變換電路， 不同 用途的 不同的電源適配b.LED 的正常工作電流在在電流供應(yīng)方面，15mA -18mA15mALED 的發(fā)光強(qiáng)

24、度不夠，供電電流小于時(shí)， 20mA 時(shí)，發(fā)光了強(qiáng)度也會(huì)減弱， 同時(shí)發(fā)熱大增， 而大于 40mA 時(shí)會(huì)很快損壞。 為了老化加快、 壽命縮短， 當(dāng)超過 LED 照明 燈的使用壽命，簡易電源是不能使用的，而延長常用集成電 路電源、電子變壓器、分離元件電源等，但都要設(shè)計(jì)恒流源 電路和恒壓源電路供電的方式，大電流驅(qū)動(dòng)時(shí)，要配大功率 管或可控硅器件， 另加保護(hù)電路， 這樣就 LED 的電源供應(yīng)器 電路很復(fù)雜， 故障率增加。 元件成本、 使 LED 本身的成本就 生產(chǎn)成本、 服務(wù)成本都將升高。 而目前高， 加上電源的成本， 這就大大地限制了市場(chǎng)的競爭力與 LED 照明燈的優(yōu)勢(shì)大打 折扣，這也是制約其發(fā)購買群

25、體， 展與普及的又一關(guān)鍵問WHPTC 元WHPTC 過題。 四、解決問題的方法與可行性分析： 件解決問題的方法可用自復(fù)位過流保護(hù)器流保護(hù)器作保護(hù)，將是另外一種結(jié)果，如果用從原理可知，當(dāng)電路的電流超過規(guī)定值時(shí)會(huì)訊速的自動(dòng)保LED而護(hù)，在排除故障后又自動(dòng)復(fù)位， 無需人工更換。對(duì)LED損壞的直接原 因，而電流的增大言，電壓的變化不是LEDWHPTC的這個(gè)特才是的真正殺手。顯而易見，利用LED的電路保護(hù)上具有 絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)，讓簡易電源供性，在LED電路出現(xiàn)故障以前就 有效電變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。實(shí)踐證明，在.3圖保護(hù)了。在簡易電源上，這個(gè)優(yōu)勢(shì)特別突出。對(duì)如下WHPTC 后可省去恒流、恒壓電路，分析可見，因有了LED

26、的質(zhì)量也提高了。器件成本、生產(chǎn)成本、故障率、服務(wù) 成本等，都大大降低。也大大增加了產(chǎn)品的市場(chǎng)競爭WHPTC，誰先占領(lǐng)市場(chǎng)。力。所以誰先使用led日光燈的電源制造過程發(fā)布者：topday 發(fā)布時(shí)間：2011 -02-12 08:41瀏覽次數(shù)：17非隔離型降壓式電源設(shè)計(jì)方法概論：非隔離降壓型電源 是現(xiàn)在普遍使用的電源結(jié)構(gòu)，幾乎占了日光燈電源 百分|之九十以上。很多人都以為非隔離電源只有降壓型一種，每每一說到不隔離，就想到降壓型，就想到說對(duì)燈不安全（指電源損壞）。其實(shí)降壓型不只是一種，還有兩種基本結(jié)構(gòu)，即升壓，和升降壓，即 BOOSTANDBUCK -BOOS兩種電源即使損 壞。不會(huì)影響到LED的好

27、處。降壓式電源也有其好處，它適合用 于220,但不適用于110,因?yàn)?10V本來電壓就低，一降就更低了， 那樣輸出的電流大，電壓低，效率做不太高。降壓式220V交流， 整流濾波后約三百伏，經(jīng)過降壓電路，一般將電壓降到直流150V 左右，這樣即可實(shí)現(xiàn)高壓小電流輸出，效率可以做得較高。一般 用MOS做開關(guān)管，做這種規(guī)格的電源，我的經(jīng)驗(yàn)是，可以做到百 分之九十那樣差不多，再往上也困難。原因很簡單，芯片一般自 損會(huì)有0.5W到1W,而日光燈管電源不過就是 10W左右。 .所以不可能再往上走。現(xiàn)在電源效率這個(gè)東西很虛， 很多人都是 吹，實(shí)際根本達(dá)不到。常見有些人說什么3W的電源效率做到百分之八十五了，

28、而且還是隔離型的。告訴大家，即便是跳頻模式的，空載功耗最 小，也要0.3W,還什么輸出3W氐壓，能到百分之八十五，其實(shí) 有百分之七十算很好了，反正現(xiàn)在很多人吹牛不打草稿，可以忽 悠住外行，不過現(xiàn)在做 LED的懂電源的也不多。我說過，要效率高，首先就要做非隔離的，然后輸出規(guī) 格還要高壓小電流，可以省去功率元件的導(dǎo)通損耗， 所以象這種 LED電源的主要損耗，一就是芯片自有損耗，這個(gè)損.耗一般有零 點(diǎn)幾W到 W的樣子，還有一個(gè)就是開關(guān)損耗了， 用MOS故開關(guān) 管可以顯著減小這個(gè)損耗， 用三極管開關(guān)損耗就大很多。 所以盡量不要用三極管。還有就是做小電源，最好不要太省，不要用RCC因?yàn)镽CC電路一般的廠

29、家根本做不好質(zhì)量， 其實(shí)現(xiàn)在芯片也 便宜，普通的開關(guān)電源芯片，集成MOS管的，最多不過兩元錢， 沒必要省那么一點(diǎn)點(diǎn)，RCC只省點(diǎn)材料費(fèi)，實(shí)際上加工返修等費(fèi) 用更高，到頭到反而得不償失的那樣。降壓式電源的基本結(jié)構(gòu)就是將電感和負(fù)載串入300V高壓中，開關(guān)管開關(guān)的時(shí)候，負(fù)載即實(shí)現(xiàn)了低于300V的電壓，具體的電路很多，網(wǎng)上也很多，我也不畫圖再說了?，F(xiàn)在9910,還有一般的市場(chǎng)上的恒流IC基本都是用這種電路來實(shí)現(xiàn)的。但這 種電路就是開關(guān)管擊穿的時(shí)候，整個(gè) LED燈板就玩完，這應(yīng)該算是最不好的地方了。因?yàn)楫?dāng)開關(guān)管擊穿的時(shí)候，整 個(gè)300V的電壓就加在燈板上，本來燈板只能承受一百多伏電壓， 現(xiàn)在成了三百伏了

30、，這種情況一發(fā)生。LED肯定要燒掉。所以很多人說非隔離的不安全，其實(shí)就是說降壓的，只是因?yàn)橐话惴歉?離的絕大多數(shù)是降壓的，所以認(rèn)為非隔離的損壞一定要壞LED.其實(shí)另外兩種基本的非隔離結(jié)構(gòu)，電源損壞，不會(huì)影響LED的。降壓式電源要設(shè)計(jì)成高壓小電流，效率才能高，細(xì)說一下，為什么？因?yàn)楦邏盒‰娏鳎梢宰岄_關(guān)管電流的脈寬大一些， 這樣峰值電流就小一些，還有就是，對(duì)電感的損耗也小一些，通 過電路結(jié)構(gòu)就可以知道，電路不方便畫，具體也難以再敘述下去 了。就隨便總結(jié)一下，降壓電源的好處是，適合于220高壓輸入使用，以使得功率器件承受的電壓應(yīng)力小，適合做大電流輸出，比如做100MA電流，比后兩種方式來的輕松，效

31、率要高。效率算 比較高的，對(duì)電感的損耗較小，但對(duì)開關(guān)管損耗大一些，因?yàn)樗?有經(jīng)過負(fù)載的功率必須要經(jīng)過開關(guān)管傳輸，但輸出的功率，只有一部分經(jīng)過電感，如300V輸入，120V輸出的降壓型電源，只有 180V的部分要經(jīng)過電感，120V的部分是直接導(dǎo)通進(jìn)入負(fù)載的， 所以說對(duì)電感損耗比較小， 但輸出的功率，全部要經(jīng)過開關(guān)管轉(zhuǎn) 化。led照明驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)LED 的排列方式及LED光源的規(guī)范決定著基本的驅(qū) 動(dòng)器要求。LED驅(qū)動(dòng)器的主要功能就是在一定的工作條件范 圍下限制流過LED的電流， 而無論輸入及輸出電壓如何變 化。最常用的是采用變壓器來進(jìn)行電氣隔離。文中論述了 LED照明設(shè)計(jì)需要考慮的因素。一、LED驅(qū)動(dòng)

32、器通用要求.驅(qū)動(dòng)LED面臨著不少挑戰(zhàn)，如正向電壓會(huì)隨著溫度、 電流 的變化而變化，而不同個(gè)體、不同批次、不同供應(yīng)商的LED正 向電壓也會(huì)有差異；另外，LED的“色點(diǎn)”也會(huì)隨著電流及溫度的變化而漂移。另外，應(yīng)用中通常會(huì)使用多顆 LED這就涉及到多顆LED的 排列方式問題。各種排列方式中， 首選驅(qū)動(dòng)串聯(lián)的單串 LED,因?yàn)檫@種方式不論正向電壓如何變化、輸出電壓（Vout）如何“漂移”，均提供極佳的電流匹配性能。當(dāng)然，用戶也可以采用并聯(lián)、串聯(lián) -并聯(lián)組合及交叉連接 等其它排列方式，用于需要“相互匹配的”LED正向電壓的應(yīng)用，并獲得其它優(yōu)勢(shì)。如在交叉連接中，如果其中某個(gè)LED 因故障開路，電路中僅有

33、1個(gè)LED的驅(qū)動(dòng)電流會(huì)加倍，從 而盡量減少對(duì)整個(gè)電路的影響。光源的規(guī)范決定著基本的驅(qū)動(dòng) LED LED的排列方式及驅(qū)動(dòng)器的主要功能就是在一定的工作條件范LED器要求。而無論輸入及輸出電壓如何變的電流，圍下限制流過LED所示，其中2驅(qū)動(dòng)器基本的工作電路示意圖如圖化。LED（即輸入與輸出）LED所謂的“隔離”表示交流線路電壓與之間 沒有物理上的電氣連接，最常用的是采用變壓器來電氣隔離，而“非隔離”則沒有采用高頻變壓器來電氣隔離。電源轉(zhuǎn)換 AC-DC 值得一提的是，在 LED 照明設(shè)計(jì)中，與恒流驅(qū)動(dòng)這兩部分電路可以采用不同配置： ）配置，即兩 者融合在一起，均 integral1 ）整體式（ 位于照

34、明燈具內(nèi)，這種配置的優(yōu)勢(shì)包括優(yōu)化能效及簡化安 裝等；）配置，即兩者單獨(dú)存在， ）分布式（ distributed2這種配置簡化安全考慮，并增加靈活性。驅(qū)動(dòng)器根據(jù)不同 的應(yīng)用要求，可以采用恒定電壓 LED ）輸出工作，即輸出為一定電流范圍下鉗位的電壓；（ CV）輸出工作，輸出的設(shè)計(jì)能嚴(yán)格也可以采用恒定電流（CC輸出工作，即CCCV限定電流；也可能會(huì)采用恒流恒壓（的正 向電壓確定其 LED 提供恒定輸出功率，故作為負(fù)載的 電流。 照明設(shè)計(jì)需要考慮以下幾方面的因素：總的來看， LED 排列正向電壓范圍、電流及 LED 輸出功率：涉及 LED方式等電源AC DC-DC 電源：AC-DC電源、電源、直接

35、采 用驅(qū)動(dòng) . . .功能要求：調(diào)光要求、調(diào)光方式（模擬、數(shù)字或多級(jí)） 、 照明控制其他要求：能效、功率因數(shù)、尺寸、成本、故障處理（保 護(hù)特性）、要遵從的標(biāo)準(zhǔn)及可靠性等更多考慮因素： 機(jī)械連接、 安裝、 維修 / 替換、 壽命周期、物流等當(dāng)輸出電壓可能高于也可能低于輸入電壓時(shí)，峰值電流模式 控制的非連續(xù)升降壓轉(zhuǎn)換器是LED驅(qū)動(dòng)器的一個(gè)不錯(cuò)選擇。但是，采用這種升降壓轉(zhuǎn)換器用于驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)時(shí)，LED電壓的變化會(huì)改變LED電流，LED開路將導(dǎo)致輸出端產(chǎn)生過高的 電壓，從而損壞轉(zhuǎn)換器。本文將詳細(xì)討論這種應(yīng)用于LED的轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)，并描述多種克服其固有缺點(diǎn)的方法。發(fā)光二極管（LED）的應(yīng)用已有很多年，隨著最

36、新技術(shù)的進(jìn)步， 它們正逐漸成為照明市場(chǎng)中強(qiáng)有力的競爭者。新的高亮度LED具有很長的壽命（約10萬小時(shí)）和很高的效率（約30流 明/瓦）。過去三十多年來，LED的光輸出亮度每1824個(gè)月 便會(huì)翻一番，而且這種增長勢(shì)頭還會(huì)持續(xù)下去，這種趨勢(shì)稱 為Haitz 定律， 相當(dāng)于LED的摩爾定律。LED的串聯(lián)連接。的并聯(lián)連接。圖1b:圖1a： LED盡管（從 電氣上來說，LED與二極管類似，它們是單向?qū)щ娝鼈兊姆?向阻斷能力并不太好，高的反向電壓很容易損壞特性。另 V-ILED），具有與常規(guī)二極管類似的低動(dòng)態(tài)阻抗的額LED一般都有安全導(dǎo)通時(shí)的額定電流（高亮度外，LED正LED700mA）通過額定電流時(shí)，定

37、電流一般為350mA或 3的壓降在白光LED 向壓降的差異可能比較大，通常350mA之間。 至4V的使用壽命長些，為了使 LEDLED需要受控的DC電流。驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生 LED因?yàn)楦呒y波電流會(huì)使 LED電流中的紋波必須很低，需要 更驅(qū)動(dòng)電路LED使用壽命。LED較大的阻性功耗，降低.還與 驅(qū)動(dòng)電路有關(guān)。，因?yàn)榭傮w效率不僅取決于 LED高效率，應(yīng) 用的高而工作于電流控制模式的開關(guān)轉(zhuǎn)換器是滿足LED功率及高效率要求的理想驅(qū)動(dòng)選擇。也需要仔細(xì)考慮。出于下 面兩個(gè)原因，不推驅(qū)動(dòng)多個(gè) LED的動(dòng)態(tài)阻抗和正LED那樣并 聯(lián)LED串：由于各個(gè)薦如圖1a，不如電流鏡像）（向壓降不 相同，如果沒有外部均流電路.可能保

38、證流過LED上的電流相同；一個(gè)LED出現(xiàn)故障將使LED 串?dāng)嚅_，致使所有 LED電流在剩下的LED串之間分配，這將 導(dǎo)致LED串上的電流增大，并可能損壞 LED。因此，更好的做法是將 LED串聯(lián)起來。但該方法的缺點(diǎn)是， 如果一個(gè)LED出現(xiàn)故障，則整個(gè) LED串將停止工作。讓剩下 的LED串繼續(xù)工作的一個(gè)簡單辦法是將一個(gè)齊納二極管（其額定電壓大于LED的最高電壓）與每個(gè)（或每組兒ED并聯(lián)，如 圖1b所示。這樣，任何一個(gè) LED發(fā)生故障后，其電流都會(huì) 流到相應(yīng)的齊納二極管上，LED串的其余部分仍可正常工作?；镜膯坞A開關(guān)轉(zhuǎn)換器可分為三類：降壓轉(zhuǎn)換器、升壓轉(zhuǎn)換器和升降壓轉(zhuǎn)換器。當(dāng) LED串的電壓低于

39、輸入電壓時(shí)，降壓 轉(zhuǎn)換器（圖2a）是理想的選擇；當(dāng)輸入電壓總是低于串輸出電 壓時(shí)，則使用升壓轉(zhuǎn)換器比較合適 （圖2b）；當(dāng)輸出電壓可能 高于也可能低于輸入電壓時(shí)（由輸出或輸入變化引起），則采 用升降壓轉(zhuǎn)換器（圖2c）比較合適。升壓轉(zhuǎn)換器的缺點(diǎn)是， 輸入電壓的任何瞬變（可使輸入電壓升高并超過輸出電壓 ） 都會(huì)導(dǎo)致LED上流過很大電流（由于負(fù)載的低動(dòng)態(tài)阻抗）， 從而損壞LED。升降壓轉(zhuǎn)換器也可代替升壓轉(zhuǎn)換器，因?yàn)檩?入電壓的瞬變不會(huì)影響 LED電流。升降壓轉(zhuǎn)換器的工作原理對(duì)于低電壓應(yīng)用中的 LED驅(qū)動(dòng)器，升降壓轉(zhuǎn)換器是一種不錯(cuò) 的選擇。其原因有多種，下面列舉了其中一部分：它們可用 高于和低于輸入電

40、壓的電壓來驅(qū)動(dòng)LED串（升壓和降壓）；很高的效率（很容易到達(dá)85%以上）;非連續(xù)工作模式可抑制 輸入電壓的變化（提供優(yōu)良的線電壓調(diào)節(jié)）；峰值電流控制模 式允許轉(zhuǎn)換器調(diào)節(jié)LED電流，而無需復(fù)雜的補(bǔ)償（簡化設(shè)計(jì)）； 很容易實(shí)現(xiàn)線性和 PWM LED%度調(diào)節(jié)； 開關(guān)晶體管失效不會(huì)損壞 LED。圖2a :降壓轉(zhuǎn)換器。圖2b:升壓轉(zhuǎn)換器。圖 2c :升降壓轉(zhuǎn) 換器。但是，這種方法仍有兩個(gè)缺點(diǎn):峰值電流受控并采用非連續(xù) 電流模式的升降壓轉(zhuǎn)換器是一種功率恒定的轉(zhuǎn)換器，因此，LED串電壓的任何變化都會(huì)引起LED電流相應(yīng)改變；另一個(gè)問題是，LED開路狀態(tài)會(huì)在電路中產(chǎn)生損壞轉(zhuǎn)換器的高電壓； 此外，還需要額外的電路

41、將恒定功率轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)變?yōu)楹愣娏?轉(zhuǎn)換器，并在無負(fù)載情況下保護(hù)轉(zhuǎn)換器。圖 3 為升降壓轉(zhuǎn)換器應(yīng)用電路圖，控制器內(nèi)置了用于設(shè)定開 關(guān)頻率的振蕩器。在開關(guān)周期之初，Q1導(dǎo)通。由于輸入 . . .電壓 VIN 加在電感上，電感電流 (iL(t) 開始從零 ( 初始穩(wěn)定 狀態(tài))開始上升。其中，L是電感值。IC通過測(cè)量電阻RL兩端的電壓間接監(jiān) 測(cè)電感電流。當(dāng)該感應(yīng)電壓上升至預(yù)先設(shè)定的電壓值 (ipk) 時(shí)， Q1 關(guān)閉。開關(guān)導(dǎo)通時(shí)間 (ton) 由式 (2) 確定。此時(shí)，存儲(chǔ)在電感內(nèi)的總能量 (J) 為 盡管開關(guān)關(guān)閉，流經(jīng)電感的電流并不會(huì)中斷。這會(huì)使二極管D1 導(dǎo)通，并在電感兩端產(chǎn)生輸出電壓 (-VO)

42、，這個(gè)負(fù)電壓會(huì) 導(dǎo)致電感電流迅速下降。經(jīng)過時(shí)間 tOFF 后，電感電流趨于零。此時(shí)間可通過公式 (5) 計(jì)算：為使轉(zhuǎn)換器工作在非連續(xù)導(dǎo)通模式下，開關(guān)導(dǎo)通時(shí)間與電感 電流下降時(shí)間總和必須小于或等于開關(guān)周期 TS ，這可確保 在下一個(gè)開關(guān)周期電感電流從零開始。在輸入電壓最小和輸出電壓最大的情況下 (tON+t)OFF) 取得 最大值。因此，確保在這些電壓下轉(zhuǎn)換器工作于非連續(xù)導(dǎo)通 模式可保證在任何情況下都能滿足公式 6 所示的條件。 轉(zhuǎn)換器從輸入端獲得的功率 (Pin) 可由式 (3) 乘以開關(guān)頻率 fs 得到。假設(shè)LED串電壓（VO）恒定且效率為100%那么LED電流（iLED） 為受在峰值電流控

43、制模式下， ipk 是一個(gè)固定值。因此， LED 電流完全獨(dú)立 （ 理論上 ） 于輸入電壓。在固定的 ipk 下，輸入 電壓的上升 （ 下降 ） 會(huì)引起晶體管的導(dǎo)通時(shí)間成反比例減少 （ 增加 ） ，這將提供很好的線電壓調(diào)節(jié)。在實(shí)際應(yīng)用中，從控 制IC檢測(cè)到電流峰值到 GATE引腳實(shí)際關(guān)斷之間的延遲會(huì)引 起輸入功率變化。導(dǎo)通時(shí)間比較短的設(shè)計(jì)會(huì)由于延遲時(shí)間而 出現(xiàn)更多誤差，因?yàn)檠舆t時(shí)間將會(huì)占導(dǎo)通時(shí)間的相當(dāng)大部分。圖 3：升降壓轉(zhuǎn)換器。式（8）也表明LED電流與LED串電壓成反比。一個(gè)標(biāo)稱輸出 為20V和350mA的電路將在10V輸出電壓時(shí)產(chǎn)生 700mA 的 .電流，這顯然不是期望的結(jié)果。但是，通

44、過使開關(guān)頻率與輸 出電壓成正比，式 （8） 提供了一種將恒定功率轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為 恒定電壓轉(zhuǎn)換器的方法。假設(shè)fs=K X VO其中K是常數(shù)，這樣，LED電流將獨(dú)立于輸入和輸出電壓?；貟咿D(zhuǎn)換器的另一個(gè)缺點(diǎn)是它易受輸出開路狀態(tài)的影響。當(dāng)LED開路時(shí)，存儲(chǔ)在電感內(nèi)的能量在每次開關(guān)導(dǎo)通時(shí)間的最 后都會(huì)被轉(zhuǎn)移到輸出電容里。缺少供電容放電的負(fù)載而導(dǎo)致 電容兩端的電壓逐漸上升，最后超過器件的標(biāo)稱值并損壞功 率級(jí)。通過增加額外的電路 （ 下部分將介紹 ）可提供輸出電壓 反饋及過壓保護(hù)。輸出電壓反饋圖4顯示了實(shí)現(xiàn)過壓保護(hù)和 LED開路保護(hù)所需額外電路。很多峰值電流模式控制器 IC具有專用的RT引腳。與該引腳 相連的

45、電阻用來設(shè)置內(nèi)部電流，該內(nèi)部電流用來給振蕩器電 容（ 可以是內(nèi)部或外部 ） 充電。振蕩器電容上的斜坡電壓控制 開關(guān)頻率，這樣，開關(guān)頻率與 RT引腳的輸出電流成正比。 電阻越小 （大），電流就越大 （小） ，開關(guān)頻率也就越高 （ 低） 基于這一原理，可利用輸出電壓反饋來調(diào)整開關(guān)頻率。電阻R3和R4構(gòu)成一個(gè)分壓器。R4上的電壓減去晶體管 Q2 基極和發(fā)射極之間的壓降（Vbe）就是R5上的電壓。因此，流 經(jīng)R5的電流（IR5）為該電流是利用匹配的晶體管對(duì)從控制IC的引腳RT獲得的。因此，其中，KIC是所選用的控制器的電流到頻率的倍增常數(shù)。如果電阻R4上的電壓降遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于 Vbe,則(VR5-Vbe)V

46、R5,且圖4中的電阻R2用于啟動(dòng)轉(zhuǎn)換器。啟動(dòng)狀態(tài)下，輸出電壓 為零，因而IR5也為零。由于沒有來自控制器RT引腳的電流，轉(zhuǎn)換器無法啟動(dòng)。增加電阻R2可以在啟動(dòng)狀態(tài)下獲得一小部分電流，并使 R2的大小滿足其中V(RT)是控制器RT引腳上的電壓。這樣可確保轉(zhuǎn)換器能 夠啟動(dòng)，并將 R2帶來的誤差降至最低。例如，選擇R3=R4,式(10)簡化為：這里假定輸出電壓比 Q2的基極-發(fā)射極壓降大得多。結(jié)合式(8)、(10)、(11)和(14)，可以得到輸出LED電流為這樣LED電流不再?zèng)Q定于輸入或輸出電壓采用電阻R6、晶體管Q3和齊納二極管D2可增加過壓保護(hù)功 能。在LED開路狀態(tài)下，當(dāng)開關(guān)導(dǎo)通時(shí)，電感存儲(chǔ)

47、能量，當(dāng) 開關(guān)關(guān)閉時(shí)，該能量轉(zhuǎn)移到輸出電容上。因?yàn)闆]有足夠的負(fù) 載供電容放電，輸出電壓在每個(gè)周期都會(huì)逐漸升高。當(dāng)電壓 升高到超過齊納二極管的導(dǎo)通電壓時(shí)，由D2和R6組成的齊納二極管分支電路開始導(dǎo)通。這也提供了一條通過Q3基極電流的路徑，使 Q3導(dǎo)通。此時(shí)，電阻 R4實(shí)際上被短路。因 此，Q2的基極發(fā)射極的PN結(jié)將關(guān)閉，導(dǎo)致R5上的電流為零。 這將停止控制器的內(nèi)部振蕩直到輸出電壓降到齊納二極管 電壓以下，以上過程繼續(xù)進(jìn)行。這種猝發(fā)模式可將LED開路狀態(tài)下的平均功率降至最小。這種過壓保護(hù)方法將強(qiáng)制控制 IC 進(jìn)入低頻、低功率的工作模式。齊納二極管電阻分支電路上的電流必須能在R6上產(chǎn)生足夠大的電壓，

48、以便為晶體管基極-發(fā)射極PN結(jié)提供偏置。PWM!度調(diào)節(jié)圖 4：帶過壓保護(hù)和輸出電壓反饋電路的升降壓轉(zhuǎn)換器在帶有輸出電流反饋的開關(guān) LED驅(qū)動(dòng)器中，需要反饋補(bǔ)償來 穩(wěn)定轉(zhuǎn)換器，并調(diào)節(jié)電流以達(dá)到期望的電流值。這些反饋方 案的瞬態(tài)響應(yīng)性能是有限的， 無法滿足LED的PWM?度調(diào)節(jié) 所需要的快速開 / 關(guān)瞬態(tài)響應(yīng)。然而，本文所描述的轉(zhuǎn)換器 并不要求任何反饋補(bǔ)償。該控制方案所用的唯一反饋信息是 通過傳感電阻獲得的流經(jīng) MOSFET勺峰值電流。因?yàn)檗D(zhuǎn)換器 在每個(gè)周期都存儲(chǔ)了所需的能量，所以它可以對(duì)瞬態(tài)做出即 時(shí)響應(yīng)。因此它可以很方便地與 PWMS度調(diào)節(jié)方案一起工作。本文小結(jié)升降壓轉(zhuǎn)換器是低直流電壓輸入LE

49、D驅(qū)動(dòng)器的有效解決方案，無論輸出電壓高于還是低于輸入電壓，它都可以驅(qū)動(dòng)LED串此外，還可在轉(zhuǎn)換器中增加小型而低廉的額外電路以克服負(fù) 載調(diào)節(jié)和無負(fù)載狀態(tài)下的問題。該轉(zhuǎn)換器易于實(shí)現(xiàn)，在峰值 電流模式控制時(shí)無需進(jìn)行反饋補(bǔ)償設(shè)計(jì)。它所具有的開環(huán)特 性也使之成為那些需要 PWM亮度調(diào)節(jié)的應(yīng)用中的理想選擇。LED 驅(qū)動(dòng)電源拓?fù)湓聿捎?AC-DC 電源的 LED 照明應(yīng)用中， 電源轉(zhuǎn)換的構(gòu)建模 塊包括二極管、開關(guān)管（FET ）、電感及電容及電阻等分立元 件用于執(zhí)行各自功能， 而脈寬調(diào)制 （ PWM ）穩(wěn)壓器用于控制 電源轉(zhuǎn)換。電路中通常加入了變壓器的隔離型 AC-DC 電源 轉(zhuǎn)換包含反激、 正激及半橋等拓

50、撲結(jié)構(gòu)， 參見圖 1, 其中反激 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是功率小于 30W 的中低功率應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)選擇，而半橋結(jié)構(gòu)則最適合于提供更高能效 /功率密度。就隔離結(jié)構(gòu)中的變壓器而言，其尺寸的大小與開關(guān)頻率有關(guān)，且多數(shù)隔離 型LED驅(qū)動(dòng)器基本上采用“電子”變壓器常見的隔離型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。圖1：LED可以采用的LED照明應(yīng)用中，采用DC-DC電源的驅(qū)動(dòng)方式有電阻型、線性穩(wěn)壓器及開關(guān)穩(wěn)壓器等，基本的應(yīng) 串聯(lián)方式中，調(diào)整與 LED用示意圖參見圖2.電阻型驅(qū)動(dòng) 的正向電流，這種驅(qū)動(dòng)方式LED的電流檢測(cè)電阻即可控制） 問題，劣勢(shì)EMC易于設(shè)計(jì)、成本低，且沒有電磁兼容（且 能效較低。LED,）是依賴于電壓、需要篩選（binning線

51、性穩(wěn)壓器同樣易于設(shè)計(jì)且沒有EMC問題，還支持電流穩(wěn)流及過流保護(hù)（fold back ），且提供外部電流設(shè)定點(diǎn)，不足 在于功率耗散問題，及輸入電壓要始終高于正向電壓，且能 效不高。開關(guān)穩(wěn)壓器通過 PWM控制模塊不斷控制開關(guān)（FET） 的開和關(guān)，進(jìn)而控制電流的流動(dòng)。圖 2: 常見的 DC-DC LED 驅(qū)動(dòng)方式開關(guān)穩(wěn)壓器具有更高的能效， 與電壓無關(guān)， 且能控制亮度， 不足則是成本相對(duì)較高，復(fù)雜度也更高，且存在電磁干擾 （EMI ）問題。 LED DC-DC 開關(guān)穩(wěn)壓器常見的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)包 括降壓（ Buck ）、升壓（ Boost ）、降壓 - 升壓（ Buck-Boost ） 或單端初級(jí)電感轉(zhuǎn)換器（

52、 SEPIC ）等不同類型。其中，所 有工作條件下最低輸入電壓都大于 LED 串最大電壓時(shí)采用 降壓結(jié)構(gòu)，如采用 24 Vdc 驅(qū)動(dòng) 6 顆串聯(lián)的 LED; 與之相反， 所有工作條件下最大輸入電壓都小于最低輸出電壓時(shí)采 用 . . .升壓結(jié)構(gòu)，如采用 12 Vdc 驅(qū)動(dòng) 6 顆串聯(lián)的 LED; 而輸入電 壓與輸出電壓范圍有交迭時(shí)可以采用降壓 - 升壓或 SEPIC 結(jié) 構(gòu)，如采用 12 Vdc 或 12 Vac 驅(qū)動(dòng) 4 顆串聯(lián)的 LED, 但這 種結(jié)構(gòu)的成本及能效最不理想。采用交流電源直接驅(qū)動(dòng) LED 的方式近年來也獲得了一定 的發(fā)展， 其應(yīng)用示意圖參見圖 3. 這種結(jié)構(gòu)中， LED 串以相

53、反 方向排列， 工作在半周期， 且 LED 在線路電壓大于正向電壓 時(shí)才導(dǎo)通。這種結(jié)構(gòu)具有其優(yōu)勢(shì)，如避免 AC-DC 轉(zhuǎn)換所帶來的功率損耗等。但是，這種結(jié)構(gòu)中LED在低頻開關(guān)，故人眼可能會(huì)察覺到閃爍現(xiàn)象。此外，在這種設(shè)計(jì)中還需要加入LED保護(hù)措施，使其免受線路浪涌或瞬態(tài)的影響。等含義詳解、T8LED日光燈管型號(hào)T4、T5，表示燈管粗細(xì)。T9、T10 等、 T4、T5T8、的周長為T4表示燈管周長，例如，簡單地：T后面的數(shù)值 厘 米的周長為5T54厘米、的直徑是厘米）,T4的直徑是1英寸（2.54算成直徑：T8）.厘 米0.5英寸（1.27T代表燈管的直徑1T =1/81=25.4mm1T=3.

54、175mmT4=12.7mmT5=16mmT8=25.4mmT9=28.6mmT10=31.8mm注：日光燈的燈頭主要用 G5、G13的LED電源應(yīng)用于LED路燈時(shí)注意的事項(xiàng)及發(fā)展方向全球人類正在努力改變地球溫室效應(yīng)帶來的影響，節(jié)能減排呼聲高漲。當(dāng)今可稱為節(jié)能“長壽命”項(xiàng)目的焦點(diǎn)產(chǎn)品“LED路燈”成了節(jié)能照明產(chǎn)業(yè)的“寵兒”。據(jù)高工LED產(chǎn) 業(yè)研究中心的調(diào)查顯示， 2009年“十城萬盞”的 21個(gè)試 點(diǎn)城市中，已經(jīng)安裝的LED路燈（含隧道燈）大約為22.2萬. . .其中濰坊3.5萬、武漢2.8萬、重慶2.5萬、揚(yáng)州1.5萬,四座城市的裝燈量之和為10.3萬，占總量近一半。2009年多數(shù)城市仍處

55、于工程試點(diǎn)階段，預(yù)計(jì)兩年內(nèi)將大規(guī)模鋪開。但我們要清晰的認(rèn)識(shí)到，當(dāng)大家都在宣傳LED的長壽命時(shí)，忽略或避開了另一個(gè)決定LED燈具壽命的關(guān)鍵問題：那就是LED驅(qū)動(dòng)電源的質(zhì)量。對(duì)此，筆者對(duì)影響LED電源質(zhì)量的關(guān)鍵部分進(jìn)行了淺.議 的的分析，供大家參考!LED電源的壽命:由于LED燈具不同于傳統(tǒng)燈具，傳統(tǒng)燈具中除部分功率 轉(zhuǎn)化為光能外，絕大部分功率都轉(zhuǎn)化為紅外輻射能量輻射到 燈具外部空間（就類似于浴霸燈一樣），而LED是半導(dǎo)體發(fā) 光，其除部分功率轉(zhuǎn)化為光能外，絕大部分功率都轉(zhuǎn)化為熱 能，這些熱量只能借助與芯片緊密結(jié)合的燈體散熱。商家為了燈具產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的整體優(yōu)美， 往往把電源與LED燈 體結(jié)構(gòu)緊密設(shè)計(jì)在一

56、起，LED的發(fā)熱與電源的發(fā)熱疊 加，.這樣電源和LED光源都處在惡劣的工作環(huán)境中，當(dāng)工作環(huán) 境的溫度超過一定的溫度時(shí)， 電源及LED的壽命大打折扣。 電源內(nèi)部設(shè)置溫度保護(hù)時(shí)會(huì)出現(xiàn)反復(fù)開關(guān)燈的現(xiàn)象，不設(shè)置 溫度保護(hù)又會(huì)引起高溫?fù)p壞電源器件及加速LED的光衰。LED電源屬于開關(guān)電源，開關(guān)電源的質(zhì)量與可靠性取決.于 其電路設(shè)計(jì)，生產(chǎn)工藝，及器件的質(zhì)量。電解電容是大功率 開關(guān)電源中必不可少的組成部分。而開關(guān)電源的正常工作壽命要取決于電源所使用的電解電容的壽命，電解電容的壽命又取決于電容本身的壽命及工 作溫度。電解電容在不同的溫度下其工作壽命差異很大。就拿國外某著名品牌電解電容為例：其通用-40 C - + 105 C規(guī)格電容壽命保證值是（在105 C滿負(fù)載條件下）4000小時(shí)。如果我們?cè)O(shè)計(jì)時(shí)電容紋波電流負(fù)載值最大使用到85 %，貝按其提供的壽命估算公式電容溫度65 C時(shí)的壽命只能保證約 8萬小時(shí); 電容溫度75 C時(shí)的壽命只能保證約 4萬小時(shí); 電容溫度85 C時(shí)的壽命只能保證約 2萬小時(shí); 電容溫度95 C時(shí)的壽命只能保證約 1萬小時(shí);從以上的推算：電解電容溫度每上升 半。10 C,壽命將會(huì)減電解電容器的工作溫度示意圖:電源自體溫升：