LED照明之LED驅(qū)動電源技術(shù)分析

一個好的LED照明產(chǎn)品，設(shè)計的關(guān)鍵在于散熱、驅(qū)動電源、光源，而散熱顯得尤為重要，散熱效果直接影響到照明產(chǎn)品的壽命質(zhì)量，而驅(qū)動電源本身的壽命及輸出電流、電壓的穩(wěn)定性對產(chǎn)品的整體壽命質(zhì)量也有很大影響，光源是整個產(chǎn)品的核心部分。

LED驅(qū)動電源也是一個配套產(chǎn)品，目前市場上的電源品質(zhì)參差不齊，下面提供一些LED驅(qū)動電源的相關(guān)知識。

1、什么是LED驅(qū)動電源

LED驅(qū)動電源把電源供應(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。LED電源核心元件包括開關(guān)控制器、電感器、開關(guān)元器件(MOSfet)、反饋電阻、輸入濾波器件、輸出濾波器件等等。根據(jù)不同場合要求、還要有輸入過壓保護(hù)電路、輸入欠壓保護(hù)電路，LED開路保護(hù)、過流保護(hù)等電路。

2、LED驅(qū)動電源的特點

(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)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，但晚上使用照明量大，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也就是“中科慧寶“改采用的驅(qū)動方式，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。因此分析“中科慧寶“的驅(qū)動電源在浪涌保護(hù)方面應(yīng)該有一定的欠缺，而至于電源及燈具頻繁更換，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;要符合安規(guī)和電磁兼容的要求。

3、按驅(qū)動方式分類

(1)恒流式恒流驅(qū)動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，負(fù)載阻值小，輸出電壓就低，負(fù)載阻值越大，輸出電壓也就越高;恒流電路不怕負(fù)載短路，但嚴(yán)禁負(fù)載完全開路;恒流驅(qū)動電路驅(qū)動LED是較為理想的，但相對而言價格較高;應(yīng)注意所使用最大承受電流及電壓值，它限制了LED的使用數(shù)量。

(2)穩(wěn)壓式當(dāng)穩(wěn)壓電路中的各項參數(shù)確定以后，輸出的電壓是固定的，而輸出的電流卻隨著負(fù)載的增減而變化;穩(wěn)壓電路不怕負(fù)載開路，但嚴(yán)禁負(fù)載完全短路;以穩(wěn)壓驅(qū)動電路驅(qū)動LED，每串需要加上合適的電阻方可使每串LED顯示亮度平均;亮度會受整流而來的電壓變化影響。

4、整體恒流和逐路恒流工作方式優(yōu)缺點

與整體恒流相較，逐路恒流雖然缺點比較多，成本也比較高。但是它能真正的起到保護(hù)LED和延長LED的壽命，所以逐路恒流才是未來的趨勢。

5、LED電源的不足

生產(chǎn)LED照明及相關(guān)產(chǎn)品的公司的技術(shù)人員對開關(guān)電源的了解不夠，做出的電源是可以正常工作，但一些關(guān)鍵性的評估及電磁兼容的考慮不夠，還是有一定得隱患;大部分LED電源生產(chǎn)企業(yè)都是從普通的開關(guān)電源轉(zhuǎn)型過來做LED電源，對LED的特點及使用認(rèn)識還不夠;目前關(guān)于LED的標(biāo)準(zhǔn)幾乎沒有，大部分都是參考開關(guān)電源和電子整流器的標(biāo)準(zhǔn);現(xiàn)在大部分LED電源沒有統(tǒng)一，所以量大部分都比較小。采購量小，價格就偏高，而且元器件供應(yīng)商也不太配合;LED電源的穩(wěn)定性：寬電壓輸入，高溫和低溫工作，過溫、過壓保護(hù)等問題都沒有一一解決。

首先是驅(qū)動電路整體壽命，尤其是關(guān)鍵器件如：電容在高溫下的壽命直接影響到電源的壽命;其次是LED驅(qū)動器應(yīng)挑戰(zhàn)更高的轉(zhuǎn)換效率，尤其是在驅(qū)動大功率LED時更是如此，因為所有未作為光輸出的功率都作為熱量耗散，電源轉(zhuǎn)換效率的過低，影響了LED節(jié)能效果的發(fā)揮;目前在功率較小(1-5W)的應(yīng)用場合，恒流驅(qū)動電源成本所占的比重已經(jīng)接近1/3，已經(jīng)接近了光源的成本，一定程度上影響了市場推廣。