LED電源和驅動電路主要技術

     作為一種新的光源，近年來各大公司和研究機構對LED電源和驅動電路的研究方興未艾。與熒光燈的電子鎮(zhèn)流器不同，LED驅動電路的主要功能是將交流電壓轉換為直流電壓，并同時完成與LED的電壓和電流的匹配。隨著硅集成電路電源電壓的直線下降，LED工作電壓越來越多地處于電源輸出電壓的最佳區(qū)間，大多數(shù)為低電壓 IC 供電的技術也都適用于為LED，特別是大功率LED供電。再則，LED電源還應能利用低電壓IC電源產(chǎn)量逐漸上升帶來的規(guī)模經(jīng)濟。

　　（1）LED電源和驅動電路主要技術概況

　　1）電壓變換技術

　　電源是影響LED光源可靠性和適應性的一個重要組成部分必須作重點考慮。目前我國的市電是220V的交流電，而LED光源屬半導體光源，通常是用直流低電壓供電，這就要求在這些燈具中或外部設置AC-DC轉換電路，以適應LED電流驅動的特征。目前電源選擇的途徑有開關電源、高頻電源、電容降壓后整流電源等多種，根據(jù)電流穩(wěn)定性，瞬態(tài)過沖以及安全性、可靠性的不同要求作不同選擇。

　　2）電源與驅動電路的壽命與成本

　　LED壽命方面，雖然單顆LED本身的壽命長達10萬小時，但其應用時必須搭配電源轉換電路，故LED照明器具整體壽命必須從光電整合應用加以考慮。但對照明用LED,為達到匹配要求，電源與驅動電路的壽命必須超過10萬小時，使其不再成為半導體照明系統(tǒng)的瓶頸因素。在考慮長壽命的同時又不能增加太多的成本，電源與驅動電路的壽命與成本的通常不宜超過照明系統(tǒng)總成本的三分之一，在半導體照明燈具產(chǎn)品發(fā)展的初期，必須平衡好電源與驅動電路的壽命與成本的關系。

　　3）驅動程序的可編程技術

　　LED用作光源一個顯著的特點就是在低驅動電流條件下仍能維持其流明效率，同時對于R.G.B.多晶型混光而形成白光來說，通過開發(fā)一種針對LED的數(shù)字RGB混合控制系統(tǒng)，使用戶能夠在很大范圍內對LED的亮度，顏色和色調進行任意調節(jié)，給人以一種全新的視覺享受。在城市景觀亮化應用方面，LED光源可在微處理器控制下可以按不同模式加以變化，形成夜晚的多姿百態(tài)的動態(tài)效果，在這方面將體現(xiàn)LED相對于其它光源所具有的獨特的競爭優(yōu)勢。

　　4）電源與驅動電路的效率

　　LED電源與驅動電路，既要有一定的供LED所需的接近恒流的正向電流輸出，又要有較高的轉換效率，電光轉化效率是半導體照明的一個重要因素，否則就會失去LED節(jié)能的優(yōu)點，目前商業(yè)化的開關電源其效率約為80%左右，作為半導體照明用電源，其轉換效率仍須進一步提升。

　　（2）技術發(fā)展趨勢

　　1）針對LED的特點開發(fā)一系列恒壓恒流控制電子電路，利用集成電路技術將每顆LED的輸入電流控制在最佳電流值，使得LED能獲得穩(wěn)定的電流，并產(chǎn)生最高的輸出光通量。LED驅動電路在輸入電壓和環(huán)境溫度等因素發(fā)生變動的情況下最好能控制LED電流的大小。

　　2）LED驅動電路具有智能控制功能，使LED的負載電流能夠在各種因素的影響下都能控制在預先設計的水平上。當負載電流因各種因素而產(chǎn)生變化時，初級控制IC可以通過控制開關使負載電流回到初始設計值上。

　　3）在控制電路電路設計方面，要向集中控制，標準模塊化，系統(tǒng)可擴展性三方面發(fā)展。

　　4）在目前LED光效和光通量有限的情況下，充分發(fā)揮LED色彩多樣性的特點，開發(fā)變色LED燈飾的控制電路。