LED驅(qū)動電源特點、驅(qū)動方式解析-KIA MOS管

LED驅(qū)動電源簡介

LED驅(qū)動電源是把電源供應(yīng)轉(zhuǎn)換為特定的電壓電流以驅(qū)動LED發(fā)光的電源轉(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驅(qū)動電源特點

根據(jù)電網(wǎng)的用電規(guī)則和LED驅(qū)動電源的特性要求，在選擇和設(shè)計LED驅(qū)動電源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，有防水鋁殼驅(qū)動電源，質(zhì)量好的話不容易壞，減少維修次數(shù)。

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．高功率因數(shù) 功率因數(shù)是電網(wǎng)對負載的要求。一般70瓦以下的用電器，沒有強制性指標。

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，同類負載太集中，會對電網(wǎng)產(chǎn)生較嚴重的污染。對于30瓦~40瓦的LED驅(qū)動電源，據(jù)說不久的將來，也許會對功率因數(shù)方面有一定的指標要求。

4．驅(qū)動方式 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，會影響其他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 LED抗浪涌的能力是比較差的，特別是抗反向電壓能力。加強這方面的保護也很重要。有些LED燈裝在戶外，如LED路燈。

由于電網(wǎng)負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，有些浪涌會導致LED的損壞。因此LED驅(qū)動電源要有抑制浪涌的侵入，保護LED不被損壞的能力。

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

7．防護方面 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。

隨著LED的應(yīng)用日益廣泛，LED驅(qū)動電源的性能將越來越適合LED的要求。

LED驅(qū)動電源驅(qū)動方式

（1）恒流式

a、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載阻值的大小不同在一定范圍內(nèi)變化，負載阻值小，輸出電壓就低，負載阻值越大，輸出電壓也就越高；

b、恒流電路不怕負載短路，但嚴禁負載完全開路。

c、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；

d、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：

a、當穩(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載的增減而變化；

b、穩(wěn)壓電路不怕負載開路，但嚴禁負載完全短路。

c、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；

d、亮度會受整流而來的電壓變化影響。

（3）脈沖驅(qū)動

許多LED應(yīng)用都需要具備調(diào)光功能,比如LED背光或建筑照明調(diào)光。

通過調(diào)整LED的亮度和對比度可以實現(xiàn)調(diào)光功能。簡單地降低器件的電流也許能夠?qū)ED發(fā)光進行調(diào)整,但是讓LED在低于額定電流的情況下工作會造成許多不良后果,比如色差問題。

取代簡單電流調(diào)整的方法是在LED驅(qū)動器中集成脈寬調(diào)制(PWM)控制器。PWM的信號并不直接用于控制LED,而是控制一個開關(guān),例如一個MOSFET,以向LED提供所需的電流。

PWM控制器通常在一個固定頻率上工作并且對脈寬進行調(diào)整,以匹配所需的占空比。當前大多數(shù)LED芯片都使用PWM來控制LED發(fā)光,為了確保人們不會感到明顯的閃爍,PWM脈沖的頻率必須大于100HZ。

PWM控制的主要優(yōu)點是通過PWM的調(diào)光電流更加精確,最大程度地降低LED發(fā)光時的色差。

（4）交流驅(qū)動

交流驅(qū)動器根據(jù)不同的應(yīng)用也可分為降壓型、升壓型、變換器3種類型。交流驅(qū)動器和直流驅(qū)動器的區(qū)別除了需要對輸入的交流屯進行整流濾波之外,從安全角度考慮還存在-個隔離和不隔離的問題。

交流輸入驅(qū)動器主要用于改型燈:對十PAR(Parabolic Aluminum Reflector,碗碟狀反射,是專業(yè)舞臺上的一種常見燈具)燈、標準燈泡等而言,它們在100V、120V或230V的交流輸入下運行;而對于MR16燈而言,則需要在12V的交流輸入下工作。

由于存在某些復雜的問題,如標準三端雙向可控硅開關(guān)或前沿后沿調(diào)光器的調(diào)光能力問題,以及與電子變壓器(從交流線電壓生成MR16燈工作時的12V交流電)的兼容性問題(即無閃爍操作),因此,與直流輸入驅(qū)動器相比,交流輸入驅(qū)動器所涉及的領(lǐng)域更為復雜。  

交流供電(市電驅(qū)動)應(yīng)用于LED驅(qū)動,一般要經(jīng)過降壓、整流、濾波、穩(wěn)壓(或穩(wěn)流)等環(huán)節(jié),使交流電源轉(zhuǎn)換為直流電源,然后通過適合的驅(qū)動電路為LED提供合適的工作電流,還要有高的轉(zhuǎn)換效率、較小的體積和較低的成本,同時解決安全隔離問題。

考慮到對電網(wǎng)的影響,還要解決好電磁干擾和功率因數(shù)問題。對于中小功率的LED,其最佳電路結(jié)構(gòu)是隔離式單端反激變換電路;對于大功率的應(yīng)用,應(yīng)該使用橋式變換電路。

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