開關電源具有效率高的特性,而且開關電源的變壓器體積比串聯(lián)穩(wěn)壓型電源的要小得多,電源電路比較整潔,整機重量也有所下降,所以,現(xiàn)在的LED驅動電源

大都使用開關電源。電源電路正常是LED驅動電源正常工作的基本保障。

1.開關電源的基本工作原理

開關電源的結構框圖如圖1。由對輸出電壓“取樣”,并對基準源進行“比較”后控制“調整管”或“開關管”,此時開關電源的“開關管”相當于一個開關,開通時間由比較結果而定;當開關電源輸出的電壓太低時,通過“比較放大”控制“開關時間控制電路”使“開關管”開通時間變長,從而使輸出的電壓提升。

LED驅動電源的核心部分是“開關管”和“變換器”組成的開關式直流-直流變換器。它把直流電壓Ui(一般由輸入市電經(jīng)整流、濾波后獲得)經(jīng)開關管后變?yōu)橛幸欢ㄕ伎毡鹊拿}沖電壓Ua,然后經(jīng)整流濾波后得到輸出的電壓Uo。

圖2所示是電源電路的實物圖。圖中右上角輸入220V交流市電,先經(jīng)電源濾波電路后用右下角的二極管進行整流,再經(jīng)大電容濾波后輸出直流。由于是對220V交流信號進行整流濾波,所以二極管的耐壓值要高,而電容的容量也要大,所以實物圖中右下角的電容體積很大。整流濾波后得到的直流信號再經(jīng)右邊居中的開關電源IC轉換成高頻的交流信號,再經(jīng)變壓器耦合輸出各路低電壓的交流信號。由于變壓器是工作在高頻狀態(tài),所以其體積較小。耦合輸出的各組交流信號經(jīng)左邊的二極管整流、電容濾波和三極管穩(wěn)壓或三端穩(wěn)壓電源穩(wěn)壓后輸出各部分電路工作所需的直流電壓。此電路由于采用了變壓器并聯(lián)耦合,而且比較放大電路反饋回脈沖調寬電路是利用光耦器件,即用光信號來傳遞信息,輸入端與輸出之間實現(xiàn)絕緣,是冷底盤機,其防觸電的警告標志僅在電路板的右邊。光耦跨接在有警告標志和無警告標志部分,起到傳遞信號而又能隔離前后級地線的作用。這種機型在維修主電路板時,由于主電路板與大地不相連,通常比較安全。但在測量后級電壓時,不能使用前級的地線,否則所測電壓將全部為0V。

LED驅動電源是把電源供應轉換為特定的電壓電流以驅動LED發(fā)光的電源轉換器，通常情況下：LED驅動電源的輸入包括高壓工頻交流(即市電)、低壓直流、高壓直流、低壓高頻交流(如電子變壓器的輸出)等。而LED驅動電源的輸出則大多數(shù)為可隨LED正向壓降值變化而改變電壓的恒定電流源。

根據(jù)電網(wǎng)的用電規(guī)則和LED驅動電源的特性要求，在選擇和設計LED驅動電源時要考慮到以下幾點：1.高可靠性 特別像LED路燈的驅動電源，裝在高空，有防水鋁殼驅動電源，質量好的話不容易壞，減少維修次數(shù)。

3.高功率因數(shù) 功率因數(shù)是電網(wǎng)對負載的要求。一般70瓦以下的用電器，沒有強制性指標。雖然功率不大的單個用電器功率因素低一點對電網(wǎng)的影響不大，但晚上大家點燈，同類負載太集中，會對電網(wǎng)產生較嚴重的污染。對于30瓦~40瓦的LED驅動電源，據(jù)說不久的將來，也許會對功率因數(shù)方面有一定的指標要求。4.驅動方式 通行的有兩種：其一是一個恒壓源供多個恒流源，每個恒流源單獨給每路LED供電。這種方式，組合靈活，一路LED故障，不影響其他LED的工作，但成本會略高一點。另一種是直接恒流供電，LED串聯(lián)或并聯(lián)運行。它的優(yōu)點是成本低一點，但靈活性差，還要解決某個LED故障，會影響其他LED運行的問題。這兩種形式，在一段時間內并存。多路恒流輸出供電方式，在成本和性能方面會較好。也許是以后的主流方向。5.浪涌保護 LED抗浪涌的能力是比較差的，特別是抗反向電壓能力。加強這方面的保護也很重要。有些LED燈裝在戶外，如LED路燈。由于電網(wǎng)負載的啟甩和雷擊的感應，從電網(wǎng)系統(tǒng)會侵入各種浪涌，有些浪涌會導致LED的損壞。因此LED驅動電源要有抑制浪涌的侵入，保護LED不被損壞的能力。6.保護功能 電源除了常規(guī)的保護功能外，最好在恒流輸出中增加LED溫度負反饋，防止LED溫度過高。7.防護方面 燈具外安裝型，電源結構要防水、防潮，外殼要耐曬。8.驅動電源的壽命要與LED的壽命相適配。9.要符合安規(guī)和電磁兼容的要求。隨著LED的應用日益廣泛，LED驅動電源的性能將越來越適合LED的要求。

LED驅動電源2.高效率 LED是節(jié)能產品，驅動電源的效率要高。對于電源安裝在燈具內的結構，尤為重要。因為LED的發(fā)光效率隨著LED溫度的升高而下降，所以LED的散熱非常重要。電源的效率高，它的耗損功率小，在燈具內發(fā)熱量就小，也就降低了燈具的溫升。對延緩LED的光衰有利。

對于制造商來說LED驅動電源的設計時非常重要的，那么，我們應該如何更好的設計LED驅動電源呢?來看看專家們總結出的七個LED驅動電源設計技巧。

1、智能控制是LED燈具的優(yōu)勢之一，而電源是智能控制的關鍵

智能控制在LED路燈和LED隧道燈照明應用上條件最成熟效果最明顯，智能控制能在不同時間段、根據(jù)道路車流密度來實現(xiàn)燈具功率的無級控制，既滿足應用要求，又實現(xiàn)巨大的節(jié)能效果，可以為公路主管單位節(jié)省大量經(jīng)費。在隧道照明上的應用不但可以節(jié)能，還可以按照隧道外的亮度情況自動調節(jié)隧道出入口亮度，給司機提供一個視覺過度階段，以保證駕駛安全。

2、放棄大功率、超大功率，選擇較高穩(wěn)定性的中小功率電源

因為功率越大，發(fā)熱量越大，里面的零部件也越緊湊，不利于散熱，而溫度正是電源發(fā)生故障的罪魁禍首。再者，小功率電源相對來說發(fā)展的較為成熟，穩(wěn)定性和成本方面都有優(yōu)勢。其實很多大功率電源方案都沒有經(jīng)過時間驗證及實踐證明，都是匆匆上馬的項目，都是實驗性的產品，因此故障層出不窮。相比之下中小功率電源因發(fā)展較早，技術方案要成熟的多。

3、散熱和防護是電源故障的主要外部因素

不僅電源本身會發(fā)熱，燈具也會發(fā)熱，這兩種熱源如何合理的散發(fā)出去是燈具設計工程師必須考慮的問題，一定要防止熱量的過度集中，形成熱島效應，影響電源壽命。采用分離式電源方案是一個好的選擇。

4、維護的可行性

電源的故障問題不可能完全避免，成都朝月光電提出了維護簡便性原則。只有把電源的更換做的跟常規(guī)照明的光源的更換那么簡便時，才能是用戶用的開心，即便是電源壞了，心情也不會太差，而用戶的心情好壞決定著LED燈廠家的命運。

5、防護性能

防護問題也很重要，水分的滲透可能引起電源的短路，外殼上的沙塵會影響電源的散熱，暴曬則容易引起高溫和電線及其他元器件的老化，從實際使用中的經(jīng)驗來看，旋轉接線插頭的故障率較高，多數(shù)為漏水造成故障。

6、模塊化設計

模塊化設計已經(jīng)成為當今的潮流，必須在模塊電源一體化上想辦法，，如果電源能用插拔的方式解決維護問題，一定會受到用戶的歡迎，同時還需建立接口標準化，讓不同廠家的LED燈電源能夠通用。

7、放棄4路以上輸出，發(fā)展單路或兩路輸出，放棄大電流和超大電流，發(fā)展小電流

輸出路數(shù)越多越復雜，不同出路之間的電流干擾解決起來成本很高，如不解決則故障率較高。另外輸出路數(shù)越多則總輸出電流也就越大，而電流是發(fā)熱的主要原因，電壓本身不直接導致發(fā)熱，簡單來說發(fā)熱量與電流的平方成正比，也就是說電流增加到原來的2倍的話，發(fā)熱量將增加到原來的4倍，電流增加到原來3倍，發(fā)熱量將增加到原來9倍。綜上所述，單路或兩路輸出的LED燈電源故障率會降低很多。