LED驅動電源特點、驅動方式解析-KIA MOS管

LED驅動電源簡介

LED驅動電源是把電源供應轉換為特定的電壓電流以驅動LED發光的電源轉換器，通常情況下：LED驅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驅動電源的輸出則大多數為可隨LED正向壓降值變化而改變電壓的恒定電流源。

LED驅動電源特點

根據電網的用電規則和LED驅動電源的特性要求，在選擇和設計LED驅動電源時要考慮到以下幾點：

1．高可靠性 特別像LED路燈的驅動電源，裝在高空，有防水鋁殼驅動電源，質量好的話不容易壞，減少維修次數。

2．高效率 LED是節能產品，驅動電源的效率要高。對于電源安裝在燈具內的結構，尤為重要。因為LED的發光效率隨著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，在燈具內發熱量就小，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 功率因數是電網對負載的要求。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的影響不大，但晚上大家點燈，同類負載太集中，會對電網產生較嚴重的污染。對于30瓦~40瓦的LED驅動電源，據說不久的將來，也許會對功率因數方面有一定的指標要求。

4．驅動方式 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串聯或并聯運行。它的優點是成本低一點，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。

由于電網負載的啟甩和雷擊的感應，從電網系統會侵入各種浪涌，有些浪涌會導致LED的損壞。因此LED驅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，電源結構要防水、防潮，外殼要耐曬。

8．驅動電源的壽命要與LED的壽命相適配。

9．要符合安規和電磁兼容的要求。

隨著LED的應用日益廣泛，LED驅動電源的性能將越來越適合LED的要求。

LED驅動電源驅動方式

（1）恒流式

a、恒流驅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、恒流驅動電路驅動LED是較為理想的，但相對而言價格較高；

d、應注意所使用最大承受電流及電壓值，它限制了LED的使用數量。

（2）穩壓式：

a、當穩壓電路中的各項參數確定以后，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、穩壓電路不怕負載開路，但嚴禁負載完全短路。

c、以穩壓驅動電路驅動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）脈沖驅動

許多LED應用都需要具備調光功能,比如LED背光或建筑照明調光。

通過調整LED的亮度和對比度可以實現調光功能。簡單地降低器件的電流也許能夠對LED發光進行調整,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。

取代簡單電流調整的方法是在LED驅動器中集成脈寬調制(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,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整,以匹配所需的占空比。當前大多數LED芯片都使用PWM來控制LED發光,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控制的主要優點是通過PWM的調光電流更加精確,最大程度地降低LED發光時的色差。

（4）交流驅動

交流驅動器根據不同的應用也可分為降壓型、升壓型、變換器3種類型。交流驅動器和直流驅動器的區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。

交流輸入驅動器主要用于改型燈:對十PAR(Parabolic Aluminum Reflector,碗碟狀反射,是專業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或前沿后沿調光器的調光能力問題,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,與直流輸入驅動器相比,交流輸入驅動器所涉及的領域更為復雜。  

交流供電(市電驅動)應用于LED驅動,一般要經過降壓、整流、濾波、穩壓(或穩流)等環節,使交流電源轉換為直流電源,然后通過適合的驅動電路為LED提供合適的工作電流,還要有高的轉換效率、較小的體積和較低的成本,同時解決安全隔離問題。

考慮到對電網的影響,還要解決好電磁干擾和功率因數問題。對于中小功率的LED,其最佳電路結構是隔離式單端反激變換電路;對于大功率的應用,應該使用橋式變換電路。

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