LED 照明恒流驱动浅析
LED 是特性敏感的半导体器件,又具有负温度特性,因而在应用过程中需要对其进行
稳定工作状态和保护,从而产生了驱动的概念。LED 器件对驱动电源的要求近乎于苛刻,
LED 不像普通的白炽灯泡,可以直接连接 220V 的交流市电。LED 是 3 伏左右的低电压驱
动,必须要设计复杂的变换电路,不同用途的 LED 灯,要配备不同的电源适配器。国际市
场上国外客户对 LED 驱动电源的效率转换、有效功率、恒流精度、电源寿命、电磁兼容的
要求都非常高,设计一款好的电源必须要综合考虑这些因数,因为电源在整个灯具中的作
用就好比像人的心脏一样重要。
由于受到 LED 功率水平的限制,通常需同时驱动多个 LED 以满足亮度需求,因此,
需要专门的驱动电路来点亮 LED。下面简要目前主流的几种 LED 驱动方式:
1、阻容降压
利用电容在交流下的阻抗来限制输入电流,从而获得直流电平给 LED 供电。这种驱动
方式结构简单,成本低廉,但是输入非隔离方案,有安全隐患。而且转换效率很低,无法
做到恒流控制。
2、隔离反激电路
利用反激电路,通过变压器在副边产生直流电平,再通过光耦将此电平的纹波反馈回
原边,从而自激稳定。此类电路符合安规认定要求,而且输出恒流精度较好,转换效率较
高。但由于需要光耦和副边恒流控制电路,导致系统复杂,体积大,成本高。目前已逐渐
为原边方案取代。
3、原边方案
原边方案就是通过完全在交流原边控制输出的电源和电流,最精确可以做到 5%的恒
流精度,副边仅需简单的输出电路即可。原边主要依靠辅助边的反馈来控制输出电压,依
靠限流电阻对原边电流的控制,同时乘以匝比来控制输出电流的精度。原边方案继承了隔
离反激电路的种种优点,同时架构简单,可以做到小体积和低成本,目前已成为主流驱动。
原边的恒流精度问题:由于变压的生产精度难以控制,导致原边方案在使用低质量变
压器时,输出电流漂移较大。所以,原边方案通过改进增加了副边恒流控制电路,这样虽
然比普通的原边方案复杂了,但是对比反激方案,仍然可以省去光耦等,系统性价比最高。
根据电网的用电规则和 LED 驱动电源的特性要求,在选择和设计 LED 驱动电源时要
考虑到以下几点:
1、高可靠性
特别像 LED 路灯的驱动电源,装在高空,维修不方便,维修的花费也大。
2、高效率
LED 是节能产品,驱动电源的效率要高。对于电源安装在灯具内的结构,尤为重要。
因为 LED 的发光效率随着 LED 温度的升高而下降,所以 LED 的散热非常重要。电源的效
率高,它的耗损功率小,在灯具内发热量就小,也就降低了灯具的温升。对延缓 LED 的光
衰有利。
3、高功率因素
功率因素是电网对负载的要求。一般 70 瓦以下的用电器,没有强制性指标。虽然功
率不大的单个用电器功率因素低一点对电网的影响不大,但晚上大家点灯,同类负载太集
中,会对电网产生较严重的污染。对于 30 瓦~40 瓦的 LED 驱动电源,据说不久的将来,
也许会对功率因素方面有一定的指标要求。
4、驱动方式
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