DETA蓄电池LED照明电源驱动技术探讨

作为第四代光源，LED具有以下特点：1、发光功率高，能量消耗低；2、安全，环保、寿数长，可靠性高；3、单色功能好，色彩丰厚；4、体积小，重量轻，可以灵活地排列调配运用。5、响应时间短，LED的响应时问只有数十纳秒。LED市场所运用的范畴越来越广泛，包含景观照明、普通白光照明、轿车仪表照明、手机背光源以及对亮度要求不高的特别照明等。

人们在运用LED的一起，对其寿数也日益重视。但灯的寿数由驱动电源决议，驱动电源可靠性缺乏，导致灯呈现故障，有关数据标明，

LED的寿数与驱动电源的寿数比为5：1。要推广运用LED灯照明装置，有必要有用解决驱动电源问题。文章对LED驱动电源技能及其可靠性进行深入探讨。

1LED照明电源的技能要求

与LED照明相匹配的电源，应当满意具有以下技能要求：

（1）大功率LED灯具产品要求高功率因数，总谐波失真小。

经过整流二极管，电力进行输入，这期间所发生的电压、电流波形之间会呈现巨大相位差，下降了功率因数，而且这个进程中会呈现很多

谐波，形成电网污染，影响了供电功率的完成。灯具的ERP指令对功率因数有相关要求：功率小于等于2W，无功率因数要求；2W至5W，功率因数大于0.4；5W至25W，PF值大于0.5；功率大于25WPF值大于0.9。国标CCC和欧盟规范都要求功率大于25W的LED灯具须满意积次谐波规范。

（2）可靠性高。

LED照明所匹配的驱动电源，应当具有较高的抑制电流功能，方能操控LED波纹电流，防止器材温升，进步电路抗浪涌能力。

（3）功率高。

LED驱动电源，如功率不能成功转化为光能，会变成热能后消散，导致有用功率减小。但如电源转化功率不高，容易导致元器材温升，影响电路正常运行。

（4）电源恒流。LED电源有必要恒流，以确保LED发光强度到达抱负状态，防止因电流原因，导致LED发光特性遭到影响。

（5）寿数长。LED寿数首要遭到驱动电源的影响，而决议驱动电源的关键性器材是电解电容，电解电容的寿数，决议了驱动电源的寿数，因而，有必要经过相关的研讨测试，使到驱动电源的寿数增加。

2LED发光原理与驱动技能剖析

2.1LED发光原理

深入剖析LED发光原理，是在LED两边，参加正向电压，之后使到N区的电子注入P区，P区的空穴流入N区，大、小量的载流子能相互复合，发生发光效果。若在P区发光，由注入电子能与空穴相互复合。处在非发光区域内，也有相应电子存在，这些是看不到的光。

关于非发光复合，要使LED光量子可以高功率发挥，需要有发光的复合量也到达较高的水平。

LED之所以可以发光，是经过光与电转化的成果，当LED处在作业状态时，电流将会从阳极向阴极方向流入。如禁带有满足宽度时，能发生大能量，光子波长会缩短，这首要由于半导体晶体存在差异形成，因而，LED的光线强度和色彩也是不相同的。

2.2LED照明电源驱动技能

LED的亮光程度遭到输入电流的限制，为进步亮光度，可对LED进行衔接，经过采用相应的衔接办法，有用解决LED电流值问题。

如采驱动办法，在LED上装置调整器，由于调整器归于线性的，价格低，作业功率会下降。

为确保LED电流、电压到达规定要求，可在LED前端处安设开关，并衔接电压调整器。这种驱动办法，对电压源的精度、安稳性没有太高要求，LED串联数量不会对IC构成影响。

需要让开关电源的输出以恒流驱动的办法进行，将BUCK以及BOOST电路的效果发挥出来，让升、降压的作业顺畅完成，使LED供电系统的规划更具灵活性。

3LED照明电源作业原理剖析

LED驱动电源是把外部供电转化为特定的电压和电流的转化器。如见一般给用户产品供电的模式有五种低压直流（电池）、高压直流（高压电源）、低压高频沟通（电子变压器等）、高压低频沟通（市电）和低压低频沟通（工频变压器等）。而LED驱动电源大多数为输出电压可随LED负载正向电压改变而改变的横流源，如今比较常见的LED照明驱动电源电路首要有4种。

3.1BUCK电路

BUCK电路，可以完成降压式改换，其首要由电源切换开关、低通滤波器、二极管组成。开关管导通后，输入电压会影响电感和负载，这种影响效果是经过低通滤波器、开光管等完成的。

电感压降导致电感电流升高，发生磁场贮存能量。在向负载提供电流时，还可给电容充电。

开光管关闭后，电感两边的电压极性呈现回转，使得二极管可以导通，以二极管作为前言，电容储能会负载发生影响。转化进程中，电感和电容是可以将能量贮存起来的，还可以过滤掉高压脉冲高频成分，输入的电压要显着高于输出的电压。

3.2BOOST电路

BOOST电路与BUCK电路不同，是一种升压式的改换电路，可以让有源开关、无源开关二极管、电感器以及电容器等发生改变。当输出电容与额定输出电压持平时，电感会遭到有源开关的影响和效果，电感电流增多，进而形成磁场贮存能量。电平较低，二极管会呈现反向的截止，能量可以经过电容效果于负载，一起将储能输出给电感。将有源开关关闭时，电感电压极性也会回转，二极管可以获得较高的电平，进而到达导通的意图，能量经过电感效果与负载，一起为电容充电。在电感电压的影响下，输入、输出间有一定的电压差，一般而言，输出电压要显着高于输入电压。

3.3反激式准谐振电路

反激式准谐振电路是将上述2个电路结合形成的，开关管导通时，电感电流会经过，可以贮存能量。变压器的初级绕组与次级绕组极性是存在差异的，因而会截止开关二极管低电平，电压不会对负载发生效果。关闭开关管时，电感极性相反，二极管导通，电压会给电容充电，对负载发生效果。高频变压器可以完成阻隔、储能的效果。有直流电流经过时会呈现去磁的状况，变压器不能饱和，在贮存释放时，变压器能量可以传输初级、次级回路的能量，使输出电流的办法愈加安稳。

3.4LLC谐振电路

LLC转化器是一种新型产品，经过对LLC谐振电路进行规划，

可增加LED驱动电源效果，开关首要是场效应晶体管，使其对正弦电压、电流发生效果，下降电路损耗，进步电源功率。

LLC转化器在谐振电路的效果下发生正弦电压、电流，翻开或者关闭开关时，电压与电流可以与开光相同，可以做到过零点同步进行，在谐振电器中参加变压器，作为并联电感，变压器可以到达阻隔的意图。

4LED驱动电源规划

4.1拓扑结构电路

LED驱动电源的电路结构包含阻隔和非阻隔两种，运用拓扑电路可有用进步电源功率。一般状况下，拓扑电路首要采纳非阻隔办法，傍边所涉及的半桥开关电路和LC回路，损耗电源不大，能完成的电源功率超越90%。

LED驱动电源的首要依据是高功率因数恒流输出，开关电源规划是双级的，要先校正规划功率因数后，再规划恒流。功率因数校正规划可进步PF值，并经升压处理后，能使高压输出愈加安稳。

恒流规划首要是LC振荡电路与半桥开关电路完成比较简单的循

环，进一步增强半波整流电路的优势，可有用操控高频沟通电的上浮和下降问题，完成输出恒流，延伸发光二极管的寿数。

4.2拓扑电路原理

拓扑电路中，LC回路和半桥开关电路是重要内容，其间LC回路是对半桥开关电路进行整流，从而形成的沟通电压，构成电路波形，满意LED驱动需要。半桥开关电路中包含开关管、功率因数校正IC（集成电路），发挥IC优势对占空比进行调整，让信号交替波形可以呈现改变，让直流高压斩波成为挨近方波的沟通电压。

4.3操控恒流

恒流操控是半桥驱动IC编程，输出信号的频率会呈现改变，运用PFM（脉冲频率调制）做好调制作业，确保稳定电流可以顺畅输出。收集电流需要在输出回路中进行，使其可以进入到PFM调制模块中，对基准电压信号进行对比，依据频率与调理信号频率间的联系，调整IC输出的信号频率，确保频率与电流到达动态化的平衡性，完成稳定的电流输出，使LED的驱动需要得到满意。

5结束语

跟着对LED照明技能的深入研讨，LED照明技能运用范畴将不断扩大，充分发挥其照明和节约能耗的功能。目前，有关技能人员应当深入开展，与其相匹配的LED驱动电源的研讨和规划作业，进步电源的可靠性。