LED驅(qū)動電源的設(shè)計考慮

　　LED電源驅(qū)動是把電源供應(yīng)轉(zhuǎn)換為特定的電壓電流以驅(qū)動LED發(fā)光的電壓轉(zhuǎn)換器，通常情況下，LED驅(qū)動電源的輸入包括高壓工頻交流（即市電）、低壓直流、高壓直流、低壓高頻交流（如電子變壓器的輸出）等。而LED驅(qū)動電源的輸出則大多數(shù)為可隨LED正向壓降值變化而改變電壓的恒定電流源。

　　一、設(shè)計LED電源驅(qū)動的考慮因素

　　在選擇和設(shè)計LED電源驅(qū)動時要考慮到以下幾點：

　　1.高可靠性

　　特別像LED路燈的驅(qū)動電源，裝在高空，維修不方便，維修的花費也大。

　　2.高效率

　　LED是節(jié)能產(chǎn)品，驅(qū)動電源的效率要高。對于電源安裝在燈具內(nèi)的結(jié)構(gòu)，尤為重要。因為LED的發(fā)光效率隨著LED溫度的升高而下降，所以LED的散熱非常重要。電源的效率高，它的耗損功率小，在燈具內(nèi)發(fā)熱量就小，也就降低了燈具的溫升。對延緩LED的光衰有利。

　　3.高功率因素

　　功率因素是電網(wǎng)對負(fù)載的要求。一般70瓦以下的用電器，沒有強(qiáng)制性指標(biāo)。雖然功率不大的單個用電器功率因素低一點對電網(wǎng)的影響不大，但晚上大家點燈，同類負(fù)載太集中，會對電網(wǎng)產(chǎn)生較嚴(yán)重的污染。對于30瓦~40瓦的LED驅(qū)動電源，據(jù)說不久的將來，也許會對功率因素方面有一定的指標(biāo)要求。

　　4.驅(qū)動方式

　　現(xiàn)在通行的有兩種：其一是一個恒壓源供多個恒流源，每個恒流源單獨給每路LED供電。這種方式，組合靈活，一路LED故障，不影響其他LED的工作，但成本會略高一點。另一種是直接恒流供電，LED串聯(lián)或并聯(lián)運行。它的優(yōu)點是成本低一點，但靈活性差，還要解決某個LED故障，不影響其他LED運行的問題。這兩種形式，在一段時間內(nèi)并存。多路恒流輸出供電方式，在成本和性能方面會較好。也許是以后的主流方向。

　　5.浪涌保護(hù)

　　LED抗浪涌的能力是比較差的，特別是抗反向電壓能力。加強(qiáng)這方面的保護(hù)也很重要。有些LED燈裝在戶外，如LED路燈。由于電網(wǎng)負(fù)載的啟甩和雷擊的感應(yīng)，從電網(wǎng)系統(tǒng)會侵入各種浪涌，有些浪涌會導(dǎo)致LED的損壞。因此LED驅(qū)動電源要有抑制浪涌的侵入，保護(hù)LED不被損壞的能力。

　　6.保護(hù)功能

　　電源除了常規(guī)的保護(hù)功能外，最好在恒流輸出中增加LED溫度負(fù)反饋，防止LED溫度過高。

　　7.防護(hù)方面

　　燈具外安裝型，電源結(jié)構(gòu)要防水、防潮，外殼要耐曬。

　　8.驅(qū)動電源的壽命要與LED的壽命相適配

　　9.要符合安規(guī)和電磁兼容的要求

　　二、較為理想的LED驅(qū)動方式

　　LED由于環(huán)保、壽命長、光電效率高等眾多優(yōu)點，近年來在各行業(yè)應(yīng)用得以快速發(fā)展，LED的驅(qū)動電源成了關(guān)注熱點，理論上，LED的使用壽命在10萬小時以上，但在實際應(yīng)用過程中，由于驅(qū)動電源的設(shè)計及驅(qū)動方式選擇不當(dāng)，使LED極易損壞。

　　設(shè)計LED驅(qū)動電源時，有必要知道LED電流、電壓特性，由于LED的生產(chǎn)廠家及LED規(guī)格不同，電流、電壓特性均有差異?，F(xiàn)以白光LED典型規(guī)格為例，按照LED的電流、電壓變化規(guī)律，一般應(yīng)用正向電壓為3.0-3.6V左右，典型值電壓為3.3V，電流為20mA，當(dāng)加于LED兩端的正向電壓超過3.6V后，正向電壓很小的增加，LED的正向電流都有可能會成倍增漲，使LED發(fā)光體溫升過快，從而加速LED光衰減，使LED的壽命縮短，嚴(yán)重時甚至燒壞LED。根據(jù)LED的電壓、電流變化特性，對驅(qū)動電源的設(shè)計提出嚴(yán)格要求。

　　當(dāng)前很多廠家生產(chǎn)的LED燈類產(chǎn)品（比如護(hù)欄、燈杯、投射燈），采用阻、容降壓，然后加上一個穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓，向LED供電，這樣驅(qū)動LED的方式存在極大缺陷，首先是效率低，在降壓電阻上消耗大量電能，甚至有可能超過LED所消耗的電能，且無法提供大電流驅(qū)動，因為電流越大，消耗在降壓電阻上的電能就越大，所以很多產(chǎn)品的LED不敢采用并聯(lián)方式，均采用串聯(lián)方式降低電流。其次是穩(wěn)定電壓的能力極差，無法保證通過LED電流不超過其正常工作要求，設(shè)計產(chǎn)品時都會采用降低LED兩端電壓來供電驅(qū)動，這樣是以降低LED亮度為代價的。采用阻、容降壓方式驅(qū)動LED，LED的亮度不能穩(wěn)定，當(dāng)供電電源電壓低時，LED的亮度變暗，供電電源電壓高時，LED的亮度變亮些。阻、容降壓方式驅(qū)動LED的最大優(yōu)勢是成本低。

　　根據(jù)LED電流、電壓變化特點，采用恒壓驅(qū)動LED是可行的，雖然常用的穩(wěn)壓電路，存在穩(wěn)壓精度不夠和穩(wěn)流能力較差的缺點，但在某些產(chǎn)品的應(yīng)用上可能過精確設(shè)計，其優(yōu)勢仍然是其它驅(qū)動方式無法取代的。

　　采用恒流驅(qū)動方式，是比較理想的LED驅(qū)動方式，它能避免LED正向電壓的改變而引起電流變動，同時恒定的電流使LED的亮度穩(wěn)定。因此眾多廠家選用恒流方式驅(qū)動LED。 還有一種LED驅(qū)動方式是可行的，它即不恒壓，也不恒流，但通過電路的設(shè)計，當(dāng)LED正向電壓升高時，使驅(qū)動電流減小，保證了LED產(chǎn)品的安全。當(dāng)然正向電壓的升高只能在LED承受范圍，過高也會損壞LED。

　　理想的LED驅(qū)動方式是采用恒壓、恒流。但驅(qū)動器的成本增加。其實每種驅(qū)動方式均有優(yōu)、缺點，根據(jù)LED產(chǎn)品的要求、應(yīng)用場合，合理選用LED驅(qū)動方式，精確設(shè)計驅(qū)動電源成為關(guān)鍵。