LED電源和驅(qū)動電路主要技術(shù)

     作為一種新的光源，近年來各大公司和研究機構(gòu)對LED電源和驅(qū)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(qū)動電路的主要功能是將交流電壓轉(zhuǎn)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(shù)也都適用于為LED，特別是大功率LED供電。再則，LED電源還應(yīng)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(qū)動電路主要技術(shù)概況

　　1）電壓變換技術(shù)

　　電源是影響LED光源可靠性和適應(yīng)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(shè)置AC-DC轉(zhuǎn)換電路，以適應(yīng)LED電流驅(qū)動的特征。目前電源選擇的途徑有開關(guān)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(qū)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(yīng)用時必須搭配電源轉(zhuǎn)換電路，故LED照明器具整體壽命必須從光電整合應(yīng)用加以考慮。但對照明用LED,為達到匹配要求，電源與驅(qū)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(qū)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(qū)動電路的壽命與成本的關(guān)系。

　　3）驅(qū)動程序的可編程技術(shù)

　　LED用作光源一個顯著的特點就是在低驅(qū)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(nèi)對LED的亮度，顏色和色調(diào)進行任意調(diào)節(jié)，給人以一種全新的視覺享受。在城市景觀亮化應(yīng)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(qū)動電路的效率

　　LED電源與驅(qū)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(zhuǎn)換效率，電光轉(zhuǎn)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(guān)電源其效率約為80%左右，作為半導體照明用電源，其轉(zhuǎn)換效率仍須進一步提升。

　　（2）技術(shù)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(shù)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(qū)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(qū)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(shè)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(guān)使負載電流回到初始設(shè)計值上。

　　3）在控制電路電路設(shè)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。