照明用LED驱动电源设计

照明用LED驱动电源设计

LED 的排列方式及LED 光源的规范决定着基本的驱动器要求。LED 驱动器的主要功能就是在一定的工作条件范围下限制流过LED 的电流， 而无论输入及输出电压如何变化。最常用的是采用变压器来进行电气隔离。文中论述了LED 照明设计需要考虑的因素。

　　一、LED驱动器通用要求

　　驱动LED 面临着不少挑战，如正向电压会随着温度、电流的变化而变化，而不同个体、不同批次、不同供应商的LED 正向电压也会有差异；另外，LED 的“色点”也会随着电流及温度的变化而漂移。

　　另外，应用中通常会使用多颗LED，这就涉及到多颗LED 的排列方式问题。各种排列方式中， 首选驱动串联的单串LED， 因为这种方式不论正向电压如何变化、 输出电压（Vout）如何“漂移”，均提供极佳的电流匹配性能。

　　当然，用户也可以采用并联、串联-并联组合及交叉连接等其它排列方式，用于需要“相互匹配的”LED 正向电压的应用，并获得其它优势。如在交叉连接中，如果其中某个LED 因故障开路，电路中仅有1 个LED 的驱动电流会加倍，从而尽量减少对整个电路的影响。

　　LED 的排列方式及LED 光源的规范决定着基本的驱动器要求。LED 驱动器的主要功能就是在一定的工作条件范围下限制流过LED 的电流， 而无论输入及输出电压如何变化。LED驱动器基本的工作电路示意图如图2 所示，其中所谓的“隔离”表示交流线路电压与LED（即输入与输出）之间没有物理上的电气连接，最常用的是采用变压器来电气隔离，而“非隔离”则没有采用高频变压器来电气隔离。

　　值得一提的是，在LED 照明设计中，AC-DC 电源转换与恒流驱动这两部分电路可以采用不同配置：

　　1）整体式（integral）配置，即两者融合在一起，均位于照明灯具内，这种配置的优势包括优化能效及简化安装等；

　　2）分布式（distributed）配置，即两者单独存在，这种配置简化安全考虑，并增加灵活性。

　　LED 驱动器根据不同的应用要求，可以采用恒定电压（CV）输出工作，即输出为一定电流范围下钳位的电压；也可以采用恒定电流（CC）输出工作，输出的设计能严格限定电流；也可能会采用恒流恒压（CCCV）输出工作，即提供恒定输出功率，故作为负载的 LED 的正向电压确定其电流。

　　总的来看，LED 照明设计需要考虑以下几方面的因素：

　　输出功率：涉及LED 正向电压范围、电流及LED 排列方式等

　　电源：AC-DC 电源、DC-DC 电源、直接采用AC 电源驱动?

　　功能要求：调光要求、调光方式（模拟、数字或多级）、照明控制

　　其他要求：能效、功率因数、尺寸、成本、故障处理（保护特性）、要遵从的标准及可靠性等?

　　更多考虑因素：机械连接、安装、维修/替换、寿命周期、物流等?