LED驱动电源特性及发展趋势

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摘 要 本文详细地介绍led驱动电源的定义以及LED驱动电源的研究现状，同时分析了LED灯优点、驱动电源的技术特点以及未来的发展方向。

关键词 LED 驱动电源 LED灯 发展趋势

中图分类号：TM923 文献标识码：A

1 LED驱动电源定义

LED驱动电源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。LED电源核心元件包括开关控制器、电感器、开关元器件（MOSfet）、反馈电阻、输入滤波器件、输出滤波器件等等。根据不同场合要求，还要有输入过压保护电路、输入欠压保护电路，LED开路保护、过流保护等电路。

2 LED驱动电源研究现状

从LED驱动器供电可以将其分成DC/DC和AC/DC两类。DC/DC驱动器一般由电池、电瓶或稳压电源供电，主要用于便携式电子产品、矿灯、汽车等用电设备。AC/DC驱动器直接由市电供电，现阶段主要用于装饰，景观照明的LED灯。当前，DC/DC驱动器主要有两种设计方案：电容式电荷泵电路和电感式DC/DC电路。AC/DC驱动器有工频变压降压，电容降压，buck降压电路以及单片开关电路几个设计方案。

3 LED灯照明的优点

与现行照明设备比较，LED照明有众多突出优点。①发光效率高，耗能少，LED的光效预计可达到200lm/W以上，而且光的单色性好、光谱窄。在同样的照明效果下，LED的耗电量是白炽灯泡的八分之一，荧光灯管的二分之一。②使用寿命长，LED的使用寿命可以长达近十万小时，而白炽灯一般为1000～2000小时，荧光灯为6000～8000小时。③安全环保，LED为全固态发光体，耐震、耐冲击，而且发热量低，无热辐射，无污染。④启动时间短，LED的响应时间只有几十纳秒，因此适合用在一些需要快速响应的场合。⑤体积小，LED具有小型化、平面化、可设计性强的特点，可以使我们从传统的点、线光源局限中解放出来，实现照明的随意布置。

4 LED电源和驱动电路主要技术概况

4.1电压变换技术

电源是影响LED光源可靠性和适应性的一个重要组成部分，必须作重点考虑。目前我国的市电是220V的交流电，而LED光源属半导体光源，通常是用直流低电压供电，这就要求在这些灯具中或外部设置AC-DC转换电路，以适应LED电流驱动的特征。目前电源选择的途径有开关电源、高频电源、电容降压后整流电源等多种，根据电流稳定性，瞬态过冲以及安全性、可靠性的不同要求作不同选择。

4.2电源与驱动电路的寿命与成本

LED寿命方面，虽然单颗LED本身的寿命长达10万小时，但其应用时必须搭配电源转换电路，故LED照明器具整体寿命必须从光电整合应用加以考虑。但对照明用LED，为达到匹配要求，电源与驱动电路的寿命必须超过10万小时，使其不再成为LED照明系统的瓶颈因素。在考虑长寿命的同时又不能增加太多的成本，电源与驱动电路的寿命与成本的通常不宜超过照明系统总成本的三分之一，在LED照明灯具产品发展的初期，必须平衡好电源与驱动电路的寿命与成本的关系。

4.3驱动程序的可编程技术

LED用作光源的一个显著特点就是在低驱动电流条件下仍能维持其流明效率，同时对于R.G.B.多晶型混光而形成白光来说，通过开发一种针对LED的数字RGB混合控制系统，使用户能够在很大范围内对LED的亮度，颜色和色调进行任意调节，给人以一种全新的视觉享受。在城市景观亮化应用方面，LED光源可在微处理器控制下可以按不同模式加以变化，形成夜晚的多姿百态的动态效果，在这方面将体现LED相对于其它光源所具有的独特的竞争优势。

4.4电源与驱动电路的效率

LED电源与驱动电路，既要有一定的供LED所需的接近恒流的正向电流输出，又要有较高的转换效率，电光转化效率是led照明的一个重要因素，否则就会失去LED节能的优点，目前商业化的开关电源其效率约为80%左右，作为led照明用电源，其转换效率仍须进一步提升。

5 LED驱动电源发展趋势

LED由于在经济环保、寿命时间长、光电转化效率高等众多优点，今年来在各行各业的应用得以快速发展和研究，LED的驱动电源也成了最近的关注热点。但由于驱动电源的设计及驱动方式选择不当，使得LED灯极易损坏。未来LED驱动电源的发展方向为先恒压，再线性恒流整合方式。

参考文献

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