LED電源電路設計與電氣性能簡述

LED的排列方式及LED光源的規范決定著基本的驅動器要求。LED驅動器的主要功能就是在一定的工作條件范圍下限制流過LED的電流，而無論輸入及輸出電壓要怎么樣變化。最常用的是采用變壓器來進行電氣隔離。文中論述了LED照明設計需要考慮的因素。

一、LED驅動器通用要求

驅動LED面臨著不少挑戰，如正向電壓會隨著溫度、電流的變化而變化，而不同個體、不同批次、不同供應商的LED正向電壓也會有差異；另外，LED的色點也會隨著電流及溫度的變化而漂移。

另外，使用中通常會使用多顆LED，這就涉及到多顆LED的排列方式問題。各種排列方式中，首選驅動串聯的單串LED，因為這種方式不論正向電壓要怎么樣變化、輸出電壓（Vout）要怎么樣漂移，均提供極佳的電流匹配性能。

當然，用戶也可以采用并聯、串聯-并聯組合及交織連接等其它排列方式，用于需要相互匹配的LED正向電壓的使用，并獲得其它優點。如在交織連接中，如果其中某個LED因故障開路，電路中僅有1個LED的驅動電流會加倍，從而盡量減少對整個電路的影響。

LED的排列方式及LED光源的規范決定著基本的驅動器要求。LED驅動器的主要功能就是在一定的工作條件范圍下限制流過LED的電流，而無論輸入及輸出電壓要怎么樣變化。LED驅動器基本的工作電路示意圖如圖2所示，其中所謂的隔離表示交流線路電壓與LED（即輸入與輸出）之間沒有物理上的電氣連接，最常用的是采用變壓器來電氣隔離，而非隔離則沒有采用高頻變壓器來電氣隔離。

LED驅動器的基本工作電路示意圖

值得一提的是，在LED照明設計中，AC-DC電源轉換與恒流驅動這兩部分電路可以采用不同配置：

1）整體式（integral）配置，即兩者融合在一起，均位于照明燈具內，這種配置的優點包括優化能效及簡化安裝等；

2）分布式（distributed）配置，即兩者單獨存在，這種配置簡化安全考慮，并增加靈活性。

LED驅動器依據不同的使用要求，可以采用恒定電壓（CV）輸出工作，即輸出為一定電流范圍下鉗位的電壓；也可以采用恒定電流（CC）輸出工作，輸出的設計能嚴格限定電流；也可能會采用恒流恒壓（CCCV）輸出工作，即提供恒定輸出功率，故作為負載的LED的正向電壓確定其電流。

總的來看，LED照明設計需要考慮以下幾方面的因素：

輸出功率：涉及LED正向電壓范圍、電流及LED排列方式等

電源：AC-DC電源、DC-DC電源、筆直采用AC電源驅動

功能要求：調光要求、調光方式（模擬、數字或多級）、照明控制

其他要求：能效、功率因數、尺寸、成本、故障解決（保護特性）、要遵從的標準及可靠性等

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