江西省西门子中国授权一级经销商

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个连续可调的直流稳压电源亮度是LED发光性能的又一重要参数，具有很强的方向性。LED虽然在节能方面比普通光源的效率高，但是LED光源却不能像一般的光源一样可以直接使用公用电网电压，它必须配有专用电压转换设备，提供能够满足LED额定的电压和电流，才能使LED正常工作，也就是所谓的LED驱动电源。
但由于各种规格不同的LED驱动电源的性能和转换效率各不相同，所以选择合适、的LED驱动电源，才能真正展露出LED光源能的特性。因为低效率的LED驱动电源本身就需要消耗大量电能，所以在给LED供电的过程中就无法凸显LED的节能特点。总之，LED驱动电源在LED工作中的稳定性、节能性、寿命长短，具备重要的作用。
2.1.1 LED驱动电源分类1.LED驱动电源按驱动方式分类
（1）恒流式
① 恒流驱动电路驱动LED是很理想的，缺点就是价格较高。
② 恒流电路虽然不怕负载短路，但是严禁负载完全开路。
③ 恒流驱动电路输出的电流是恒定的，而输出的直流电压却随着负载阻值的大小不同在一定范围内变化。
④ 要限制LED的使用数量，因为它有最大承受电流及电压值。
（2）稳压式这种供电方式驱动电源效率很低，而且电流越大，光强越高，功耗也越大，同样发热也越大，所引起LED的衰减也越大。所以在设计LED电流时要综合LED的光强和发热，将LED电流设定为最合适的值。转换效率，尤其是在驱动大功率LED时更是如此，因为所有未作为光输出的功率都作为热量耗散，驱动电源的转换效率过低，影响了LED节能效果的发挥。管Q1和下管Q2的共态导通（上下管由于驱动线路的死区时间不够大，或者由于MOSFET的结电容太大，导致一管未完全关断前，另一管已导通，出现上管、下管直通，这时，相当于Vin对地短路）易烧MOSFET和IC。由于上、下管驱动存在死区时间，当上管截止，电感续流，而MOSFET未导通时，下管MOSFET的体内寄生二极管续流。由于MOSFET的体内寄生二极管导通压降大，而且此时电感续流电流最大，因此，同步Buck变换无论是设计连续模式还是非连续模式的反激变换变压器，一般均以临界模式计算，当以最大负载工使是同一型号的三极管元器件作时设计为临界模式，则正常续反激变换；当以一定比例额定负载，如30RCC变换电路为基本的反激变换电路，RCC变压器的设计原理与一般反激变压器的设计原理相类似。只不过RCC变换一直工作在临界模式，它一般可以按照在最低输入电压时满足正常工作的原则设计降压式变换器和升压式变换器主要用于输入、输出不需要隔离的DC/DC变换器中；反激式变换器主要用于输入、输出需要隔离的小功率AC/DC或DC/DC变换器中；正激式变换器主要用于输入/输出需要隔离的较大功率AC/DC或DC/DC变换器中；半桥式变换器和全桥式变换器主要用于输入/输出需要隔离的大功率AC/DC或DC/DC变换器中，工作时为非连其中全桥式变换器能够提供比半桥式变换器更大的输出功率；推挽式变换器主要用于输入/输出需要隔离的较低输入电压的DC/DC或DC/AC变换器中。
顾名思义，降压式变换器的输出电压低于输入电压，升压式变换器的输出电压高于输入电压。在反激式、正激式、半桥式、全桥式和推挽式等具有隔离变压器的DC/DC变换器中，可以通过调节高频变压器的一、二次匝数比，很方便地实现电源的降压、升压和极性变换。此类变换器既可以是升压型，也可以是降压型，还可以是极性变换型。在设计开关电源时，首先要根据输入电压、输出电压、输出功率的大小及是否需要电气隔离，选择合适的电路结构。内含脉宽调制器、场效应功率管（MOSFET）、自动偏置电路、保护电路、高压启动电路和环路补偿电路，通过变压器即可实现输出端与电网完全隔离。外部仅需配整流滤波器、高频变压器、漏极钳位保护电路、反馈电路和输出电路，即可构成反激式开关电源。
TinySwitch系列单片开关电首先要根据一次开关电源中取样点LED以其长寿命而著称。据德国欧司朗（Osram）公司发表的LED灯评估报告，若以25 000h的使用寿命作为对照基准，最新一代LED灯的使用寿命相当于25盏使用寿命为1000h的白炽灯，或2.5盏使用寿命为10 000h的荧光灯。但目前国内在关于LED寿命的宣传上仍存在下述三大误区：
误区之一：将大功率LED的理论寿命值当做实际寿命值，认为LED照明灯的寿命为100 000h。理论上LED的寿命可长达105h～106h，即可连续发光10～之久。实际上只有小功率LED的寿命才可达到100 000h以上，因其工作电流小，功耗低，一般用作指示灯。大功率LED照明灯的寿命远低于100 000h，目前国内能达到20 000h时就很不容易。代表国际水平的荷兰飞利浦（Philips）公司生产的LED照明灯可达50 000～60 000h。
误区之二：未考虑到环境温度、芯片结温、散热条件、LED驱动电源寿命、荧光粉性能衰退等因素，均可导致LED照明灯的寿命大为降低，甚至降到2000h也不足为奇。仅举一例，如LED驱动电源寿命只有2500h，这就限制了包含LED灯、驱动电源和其他附件的整个LED照明灯具的寿命不可能超过2500h。实际上，灯具的寿命在很大程度上取决于驱动电源。对此，后文将做进一步分析。另外还应考虑到，环境温度每升高10℃，LED驱动电源及LED灯的使用寿命就会减少到原来的1/2。
误区之三：考核LED照明灯寿命期的重要依据究竟该如何界定。
根据我国信息产业部颁布的标准《半EL背光。EL是电致发光（Electro Luminescent）的英文缩写。EL灯是利用有机磷材料在电场的作用下发光的冷光源。其厚度可做到0.2～0.6mm。但它工作在高压、高频和低电流下，亮度低，寿命短（一般仅为3000～得迅速发展并实现了产业化。从最初用于笔记本电脑，到目前广泛应用于液晶显示器和液晶电视，LED背光的新产品正不断涌现，市场占有率也迅速增加。LED背光主要有以下特点：
（1）LED的色域很宽，色彩比较柔和，色饱和度可达105%；而CCFL的色域较窄，一般只能达到70%左右。它可根据环境光强的变化，动态调整LED背光，使背光亮度适合人眼的需要，观看液晶电视更加舒适。
（2）LED按照按二维阵列的方式排放在LCD的背面，整个LCD屏幕划分成若干个矩形区域，同一区域内布置一个或几个LED灯串，流过该区域内每只LED的电流是相同的。
（3）采用LED背光可提高LCD的对比度，使画面的层次感更强烈。由于整个背光源是由许多尺寸很小的LED发光单元组成的，因此可根据原始画面的特点对某一显示区域内的灰度进行调节。例如在一幅明暗对比非常强烈的画面中，将暗区域的LED背光完全关闭，而将亮区域的LED背光进一步提高，即可使液晶电视的对比度得到大幅度提升（最高可达到100 000∶1的超高对比度），这种二维调光（亦称面调光）方式是CCFL背光所无法实现的。大屏幕LED显示屏是由计算机控制，将光、电、声融为一体，能显示各种信息的大型显示装置。它集光电子技术、微电子技术、计算机技术和信息处理技术于一身，是高科技的结晶。目前，各种国产LED显示屏已广泛用于车站、机场、商店等公用场所，以及新闻发布、金融或股市行情、体育比赛、宣传广告、教学演示、模拟
绕组的峰值电流IP和开关电源的输出功率PO计算一次电感量LP。然后是选择磁心与骨架并确定相关参数。接下来依据选定的磁心截面积和磁路长度等参数计算一次匝数NP。再根据一次和二次的变比值计算二次绕组匝数NS。为了防止高频变压器出现磁饱和，通常要在磁心中加入空气间隙（简称气隙），还需要根据一次电感量LP和所选磁心参数计算气隙长度。最后还要根据峰值电流IP、一次绕组匝数NP和磁心参数计算最大磁通密度Bm，检验是否满足磁心材料要求。在部分条件不能满足时，要重新选择磁心与骨架，进行计算和检验，直到满足设计要求为止。
6．设计印制板开关电源中的元件布局，重点考虑主电路关键元件。开关电源中输入滤波电容、高频变压器的一次绕组和功率开关管组成一个较大脉冲电流回路。高频变压器的二次绕组、整流或续流二极管和输出滤波电容组成另一个较大脉冲电流回路。这两个回路要布局紧凑，引线短捷。这样可以减小泄漏电感，从而降低吸收回路的损耗，提高电源的效率。
开关电源中的地线回路，不论是一次还是二次，都要流过很大的脉冲电流。尽管地线通常设计的较宽，但还会造成较大的电压降落，从而影响控制电路的性能。地线的布线要考虑电流密度的分布和电流的流向，避免地线上的压降被引入控制回路，造成负载调整率下降。

系统的可靠性也较低。因为电路通过电阻降压，受电网电压变化的干扰较大，不容易做成稳压驱动电源，并且降压电阻本身还要消耗很大部分的能量。
（5）RCC降压式开关电源
这种方式的LED驱动电源优点是稳压范围比较宽、电源效率比较高，一般可在70%～80%，应用较广。缺点主要是开关频率不易控制，负载电压波纹系数较大，异常情况负载适应性差。
（6）PWM控制式开关电源
目前来说，PWM控制方式设计的LED驱动电源是比较理想的，因为这种开关电源的输出电压或电流都很稳定。电源转换效率极高，一般都可以高达80%～，并且输出电压、电流十分稳定。这种方式的LED驱动电源主要由四部分组成，它们分别是：输入整流滤波部分、输出整流滤波部分、PWM稳压控制部分、开关能量转换部分。而且这种电路都有完善的保护措施，属于高可靠性驱动电源。
2.1.2 LED驱动电源的特点
（1）高可靠性，特别像LED路灯的驱动电源，装在高空，维修不方便，且维修的花费也大，故此类电源必须具有高可靠性。
（2）率，LED是节能产品，驱动电源的效率要高。对于驱动电源安装在灯具内的结散热非常重要。驱动电源的效率高，它的耗损功率小，在灯具内发热量就小，也就降低了灯具的温升。对LED的光衰有利。网系统会侵入各种浪涌，有些浪涌会导致LED的损坏。
2.1.3 LED驱动电源技术现状及分析1.我国LED驱动电源市场不足
LED驱动电源也是一个配套产品，现在做LED驱动电源的人确实很多，但是能做好的却不多。其主要原因如下所述。
（1）生产LED照明及相关产品的公司的技术人员对开关电源的了解不够，做出的驱动电源虽然可以正常工作，但一些关键性的评估及电磁兼容的考虑不够，还是有一定的隐患。
（2）大部分LED驱动电源生产企业都是从普通的开关电源转型过来做LED驱动电源的，对LED的特点及使用的认识还不够。
（3）现在关于LED的标准几乎没有，大部分都是参考开关电源和电子整流器的标准。
（4）现在大部分LED驱动电源没有统一，所以较大部分元器件的采购量小，价格就偏高，而且元器件供应商也不太配合。2.LED驱动电源技术面临挑战
在市场LED产品如火如荼的发展势态下，就LED驱动电源企业而言，目临几个挑战。
（1）LED驱动电源的稳定性：宽电压输入、高温和低温工作、温度保护等问题都没有一一解决。
（2）驱动电路整体寿命，尤其是关键器件，如电容在高温下的寿命直接影响到驱动电源的寿命。
（3）LED驱动器应挑战更高的大功率LED是低电压、大电流的驱动器件，其发光的强度由流过LED的电流决定，
① 稳压电路确定各项参数后，输出的是固定电压，输出的电流却随着负载的增减而变化。
② 稳压电路虽然不怕负载开路，但是严禁负载完全短路。
③ 整流后的电压变化会影响LED的亮度。
④ 要使每串一稳压电路驱动LED显示亮度均匀，需要加上合适的电阻才可以。2.LED驱动电源按电路结构分类大。
（3）电容降压
这种方式的LED驱动电源容易受电网电压波动的影响，驱动电源效率低，不宜LED在闪动时使用，因为电路通过电容降压，在闪动使用时，由于充放电的作用，通过LED的瞬间电流极大，容易损坏芯片。
（4）电阻降压

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