LED的特點是工作電壓低，即使是白光LED的工作電壓也不會高于4V，相對于有效值220V的交流市電來說，就需要降壓或限流。降壓是通過工頻變壓器或高頻逆變器將市電降低到與LED工作電壓相匹配的電壓等級，限流是通過電路的限流特性使得流過LED的電流達到合適的數(shù)值。前者是電壓匹配，后者是電流匹配。就LED自身應用特性和有利于LED使用壽命而言，無論是電壓匹配還是電流匹配最終均需要對電流進行控制，所不同的是電壓匹配是將施加到LED的電壓控制在LED工作電壓數(shù)值上，這需要根據(jù)LED工作結溫進行調節(jié)；電流控制方式則只控制流過LED電流值，無須考慮LED的串聯(lián)數(shù)。

實際應用中經常需要多只LED串聯(lián)應用，串聯(lián)LED的總工作電壓越接近電源電壓,驅動器的運行效率越高，但隨之而來的問題就是多只串聯(lián)是否允許其中一只或數(shù)只LED損壞而不至于影響整個電路的工作。

照明用LED需要比較大的功率，在實際應用中會散發(fā)很多的熱量，如果不能將LED發(fā)出的熱量散發(fā)掉就會導致結溫升高最終影響其光效和使用壽命。

與一般低電壓直流電供電不同，市電供電不僅電壓高，需要進行電壓變換，而且還要將交流電整流成直流電，這使得市電供電的LED驅動電路會遠比低壓直流電LED驅動電路復雜的多，因此LED要步入照明領域就必須降低驅動電路的成本。由于市電供電的LED驅動器不需要隔離，因此采用非隔離變換器可以簡化電路。

比較實用的市電供電LED驅動電路可以根據(jù)實際需要采用電容器限流、峰值電流型控制或電流時間遲滯型控制方式，也可以采用其他方式，其目的就是讓LED可靠地工作，充分發(fā)揮其高光效、壽命長的特點。

采用電容鎮(zhèn)流技術
利用電容器限制電流可以在很多小功率電路中見到，如電動剃須刀的充電電路、電子電能表的輔助電源等。

在市電供電條件下，LED驅動器的最簡單實現(xiàn)方法是采用電容器鎮(zhèn)流方式，電路如圖1所示。其具有非常低的成本。

圖1 使用電容鎮(zhèn)流的LED驅動器

該電路的原理為利用電容器的容抗限制回路電流值。在實際應用中，即使是多只LED串聯(lián)，其工作電壓相對市電電壓而言也是很低的，電容器上的電壓是絕大部分，因此可以近似的認為市電電壓除以電容器容抗就是電容限流電路的電流。可以用15μF/A為標準來估算所需要的電容量。對于工作電流為20mA的LED驅動電路，僅需要0.3μF的電容。

接下來的問題就是將交流電整流成為直流電，因此圖1電路中需要整流濾波電路。為了防止上電時電容器的浪涌電流對LED的沖擊，需要在回路中串聯(lián)電阻加以限制，同時在濾波電容器的選擇上應注意其吸收了浪涌電流。

電容鎮(zhèn)流的LED驅動電路僅適用于小功率LED照明應用，不適用于數(shù)瓦的LED照明，特別不適用于大電流的LED驅動。

峰值電流型控制方式
在沒有專用LED市電驅動芯片時，可以利用峰值電流型開關電源控制芯片或開關電源芯片實現(xiàn)LED驅動電路。峰值電流型控制方式可以及時地在電感電流達到設定值時關閉開關管。應用單片開關電源NCP1010構成LED驅動器，電路如圖2所示。

圖2 典型的應用NCP1010構成LED驅動器

[!--empirenews.page--]圖2電路實際上就是一個帶有輸出電流控制的開關電源，很顯然這個電路成本不會很低。在實際應用中，作為照明的LED電路是沒有必要隔離的，因此在LED工作電流與NCP1010相同時可以將圖2修改成圖3電路。

圖3 用NCP1010構成更簡單的LED驅動器

由于LED驅動器沒有隔離的要求，用NCP1010構成LED驅動器比用NCP1010構成的開關電源還簡單。采用單片開關電源構成LED的優(yōu)點是電路簡單、成本低，如NCP1010的售價為0.38美元。與控制電路加開關管的方案相比，其不僅電路簡單，成本也可以接受的。

如果LED工作電流與NCP1010不同時，可以在圖3電路基礎上略加修改得到圖4電路。

圖4 具有簡單反饋電路的應用NCP1010的LED驅動電路

在峰值電流控制方式下的輸出電壓反饋僅僅是防止輸出過壓的保護措施，在LED正常工作時是不起作用的。

如果單片開關電源的峰值電流限制值與所驅動的LED工作電流相一致，則電路將是最簡單的。如果LED工作電流小于單片開關電源的峰值限制值，則需要在LED上串聯(lián)電流檢測電阻并反饋到單片開關電源的反饋端，電路如圖3所示。很顯然，這時電路的控制方式不再是峰值電流型而轉變?yōu)槠骄娏餍?，其響應速度降低于峰值電流型。與此同時，反饋端將同時接收輸出電流和輸出電壓反饋。

除了采用NCP1010單片開關電源作為LED驅動器外，還可以用其他型號的單片開關電源芯片實現(xiàn)市電供電的LED驅動電路。

時間遲滯控制方式
峰值電流型控制方式在占空比大于0.5，特別是在電流連續(xù)時需要進行斜率補償才能保證不會產生低頻“自激”現(xiàn)象，這將使得電路和調節(jié)變得復雜。為了避免這類事件的發(fā)生，可以采用防止電流時間遲滯控制方式。

最簡單的辦法就是采用IRS2541控制電路，電路如圖5所示。

圖5 基于IRS2541的LED驅動電路

在交流市電供電條件下，圖5電路僅需要在輸入端加入一個橋式整流電路即可。
　　
結語
采用最簡單的電路實現(xiàn)LED驅動電路是LED與氣體放電燈競爭的最基本條件，選擇盡可能簡單、成本盡可能低的電路結構和控制方式，可以在確保LED驅動電路性能的基礎上有效地降低電路成本。