1、一、LED 驱动电源1、简介：LED 驱动电源是把电源供应转换为特定的电压电流以驱动 LED 发光的电压转换器，通常情况下：LED 驱动电源的输入包括高压工频交流（即市电） 、低压直流、高压直流、低压高频交流（如电子变压器的输出）等。而 LED 驱动电源的输出则大多数为可随 LED正向压降值变化而改变电压的恒定电流源。2、特点：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
2、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。2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。3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。4驱动方式 现在通行的有两种：其一是一个恒压源供多个恒流源，每个恒流源单独给每路 LED 供电。这种方式，组合灵活，一
3、路 LED 故障，不影响其他 LED 的工作，但成本会略高一点。另一种是直接恒流供电，LED 串联或并联运行。它的优点是成本低一点，但灵活性差，还要解决某个 LED 故障，不影响其他 LED 运行的问题。这两种形式，在一段时间内并存。多路恒流输出供电方式，在成本和性能方面会较好。也许是以后的主流方向。5要符合安规和电磁兼容的要求。6保护功能 电源除了常规的保护功能外，最好在恒流输出中增加 LED 温度负反馈，防止 LED 温度过高。7防护方面 灯具外安装型，电源结构要防水、防潮，外壳要耐晒。8驱动电源的寿命要与 LED 的寿命相适配。9浪涌保护 LED 抗浪涌的能力是比较差的，特别是抗反向电压
4、能力。加强这方面的保护也很重要。有些 LED 灯装在户外，如 LED 路灯。由于电网负载的启甩和雷击的感应，从电网系统会侵入各种浪涌，有些浪涌会导致 LED 的损坏。因此 LED 驱动电源要有抑制浪涌的侵入，保护 LED 不被损坏的能力。随着 LED 的应用日益广泛，LED 驱动电源的性能将越来越适合 LED 的要求。二、LED 电源参数电性特征篇1、浪涌电流：指电源接通瞬间，流入电源设备的峰值电流。由于输入滤波电容迅速充电，所以该峰值电流远远大于稳态输入电流。要解决浪涌问题应该从电源 AC 开关、整流桥、保险丝、EMI 滤波器件能承受的浪涌水平方面着手。具体情况会在后面介绍公司电源保护电路中
5、谈到。这也是我们电源和其他LED 电源厂家必要的考虑对象。 2、恒流精度：指电源工作时电流波动的幅度。恒流精度在不同的行业有不同的要求标准，就 LED 灯具电源而言一般要控制在 5%以内，这样才能减少电流对 LED 光衰的影响，这也是 LED 电源与其他电源的关键区别之一。3、转换效率：是指电源的输出功率与输入功率的比值。led 灯具的应用就是为了节能环保，如果电能到光能的转换效率不高就失去了使用的意义所在。当然电能到光能除了电源的转换效率还有灯的转换效率决定。但是 85%、90% 的电源转换效率已经淡出了历史的舞台，更高的恒流源转换效率已经崭露江湖。4、功率因素：实际功率与视在功率的比值。在
6、交流系统里有部分交流电流在负载里循环不传输电能，它称为电抗电流或谐波电流，它使视在功率( 电压 Volt 乘电流 Amps)大于实际功率。代表电源输出有功功率的能力。所以在 LED 路灯电源中最低要求为 0.90，不过目前达到 0.95、0.98 的大把厂家可以达到。由于 LED 加工制造的特殊性，导致不同的生产厂家甚至同一个生产厂家在同一批产品中所生产的 LED 的电流、电压特性均有较大的个体差异。现以大功率 1W 白光 LED 典型规格为例，按照 LED 的电流、电压变化规律来做简要说明，一般 1W 白光应用正向电压为3.0-3.6V 左右，也就是说，当标称为 1W 的 LED 在流过 3
7、50 毫安电流时，它两端的电压可能在 3.1V，也可能在 3.2V 或 3.5V 也可能是其它值，为保证 1WLED 的寿命，一般 LED 生产厂家建议灯具厂用 350mA 的电流去驱动，当通过 LED 两端的正向电流达到 350 毫安后，LED 两端的正向电压很小的增加，都会使 LED 正向电流大幅度的上升，使 LED 温度成直线上升，从而加速 LED 光衰，使 LED 的寿命缩短，严重时甚至烧坏 LED。由于 LED 的电压、电流变化的特殊性，LED 照明因此对驱动 LED 的电源提出了严格要求。 5、漏电电流：是指二极管加反向电压的时候，二极管中流过的反向电流。LED 漏电电流作为 LE
8、D 耐静电击穿能力的质量判断标准，当然电流越小越好。一般漏电流很小，到不到毫安级，最大也就 10A ，好的差不多 30nA，LED 路灯电源控制在0.2ma-0.4ma 即可。6、 输出类型：可分为恒压和恒流两种类型。但是恒压源不可以直接用在 LED 灯具上，要在电源和灯具间加上恒流模块才可以用。目前市场上有部分 LED 路灯厂商在用“恒压源+恒流模块”的方案，这样的设计源于解决大功率 LED 灯具各并联电路间分流不均的问题。但是在电路设计的实际应用中，多串少并的方案可以解决分流不均问题，同时直接用恒流源减少了整套灯具可能出问题的环节，也节约了制造和后期维护成本。LED 恒流电源就是基于这点开
9、发的。 恒流源驱动是最佳的 LED 驱动方式，采用恒流源驱动，不用在输出电路串联限流电阻，LED 上流过的电流也不受外界电源电压变化、环境温度变化，以及 LED 参数离散性的影响，从而能保持电流恒定，LED 灯具充分发挥 LED 的各种优良特性。 采用 LED 恒流电源来给 LED 灯具供电，由于在电源工作期间都会自动检测和控制流过 LED 的电流，因此，不必担心在通电的瞬间有过高的电流流过 LED，也不必担心负载短路烧坏电源。有些 led 厂家担心电源驱动板选用电解电容会影响电源的寿命，其实是一种误解，比如：如果选用 105 度，寿命为 8000 小时的高温电解电容，根据通行的电解电容寿命估
10、算方式“每降低 10 度，寿命增加一倍” ，那么它在 95 度环境下工作寿命为 16000 小时，在在85 度环境下工作寿命为 32000 小时，在 75 度环境下工作寿命为 64000 小时，如果实际工作温度更低，LED 芯片那么寿命会更长！由此看来，只要选用高品质的电解电容对驱动电源的寿命是没有什么影响的！还有一点值得 LED 灯具企业注意：由于 LED 在工作过程中会放出大量的热量，使管芯结温迅速上升，LED 功率越高，发热效应越大。LED 芯片温度的升高将导致发光器件性能的变化与电光转换效率衰减，严重时甚至失效，根据实验测试表明：LED 自身温度每上升 5 摄氏度，光通量就下降 3，因
11、此 LED 灯具一定要注意 LED 光源本身的散热工作，在可能的情况下尽量加大 LED 光源自身的散热面积，尽量降低 LED 自身的工作温度，如果条件允许，最好能将电源部分与光源部分隔开，一味地追求小体积而忽视灯具及电源的工作温度是不可取的。LED 灯条是由数十只串联的半导体发光二极管再串入数只小功率限流电阻后，封固于与灯泡灯带同形状的塑料带基中构成。LED 灯条具有寿命长、节能环保、色彩丰富、发热量小等优点，被应用于生产、生活的各个领域，也成为一种新兴的照明方式。LED 灯条由于负载单元的规范长度均为 2 米，所以安装或维修更换时，就需先根据所需长度为“基数” ，然后再寻找灯带上距离该点最近
12、的“单元标识处” ， 即灯带上印有“剪刀”图形的地方进行截取。若随意剪裁。则会因位置不当，切断最末端灯带内的相应单元回路；造成该部分灯带断路无法工作。出现该段尾端不亮的现象。以致于形成装饰残缺。如果 LED 灯条为复合式灯带井加设控制器驱动，则需要选用控制器类型必须是专用型“LED 灯带控制器” 。然后靠着控制器内的单向可控硅等电路元件输出直流电压来驱动。由此提醒注意：对于已采用控制器方式而控制器因授坏，急需更换时，如忽视这点而随意选用控制器，会造成效果变异。只有正确“对号入座”选用，才能恢复原最佳的灯带效果 LED 灯条在供电电源上主要采取的是直流式电压供电，所以在为 LED 灯带供电时，应按照正常规范加上一只专用于 LED 灯带的整流器，并通过整流器内的一只“桥堆”将市电整流为约 220V 直流电压后，再接入 LED 灯带让其工作。虽然 LED 灯带直接交流市电也会发光，但灯带内的 LED 管由于单向导电性只会在交流电压波形的某个半周期才对应“极性”导通工作，因而会产生出较明显的闪烁感，因此 LED 灯带多采用直流式电压。
