恒流LED驱动电源设计
LED驱动电源恒流电路方案详解
LED驱动电源恒流电路方案详解LED驱动电源是一种将交流电转换成直流电，并能稳定地提供给LED 供电的设备。
恒流电路是其中一种常见的驱动方案，其主要功能是通过控制电流大小来保证LED的工作电流始终保持在一定范围内，从而实现LED 的稳定工作。
一、恒流电路的原理恒流电路的原理是通过电流控制器（current controller）来控制供电电流。
当LED的电流变化时，电流控制器会尽量保持输出电流不变，从而保证LED的光亮度稳定。
通常情况下，电流控制器的工作原理可以分为两种方式：线性驱动和开关驱动。
线性驱动方式：电流控制器通过调节电源电压和输出电阻来控制电流大小。
当LED电压波动时，电流控制器会自动调节电源电压，使得输出电流恒定。
这种方式的优点是简单可靠，成本较低，但效率较低，产生的功耗较大。
开关驱动方式：电流控制器通过开关元件（如晶体管、MOS管等）控制电流。
当LED电压波动时，电流控制器通过调节开关元件的导通时间来控制电流大小。
这种方式的优点是效率高，灵活可控，但需要较复杂的控制电路和开关元件。
二、恒流电路的主要组成部分1.整流桥：负责将交流电转换为直流电，并提供给后续的电路进行处理。
2.滤波电容：用于减小输出直流电的波动，使得输出电流更加稳定。
3.电流控制器：根据LED的工作电流要求，通过调节电源电压或开关元件导通时间来控制输出电流及保持其稳定。
4.电阻调节器：通过调节电阻的大小来调整电流控制器的工作点，实现输出电流的精确调节。
三、恒流电路的设计要点1.选择合适的电流控制器：根据LED的工作电流要求和驱动电压范围选择合适的电流控制器。
常用的电流控制器有线性调节型和开关型两种，可以根据具体需求进行选择。
2.设计适当的电阻调节器：电阻调节器的设计应符合LED的工作电流要求，同时要注意电阻的耗散功率不能过大，以免影响电路的稳定性和寿命。
3.选择合适的整流桥和滤波电容：整流桥和滤波电容的选择应根据驱动电流和电压波动范围来确定，以确保输出电流的稳定性和纹波的较小。
LED电源设计中三极管恒流的方案
LED电源设计中三极管恒流的方案宝剑锋从磨砺出，梅花香自苦寒来；此句是中国流传下来的一句古训，喻为如果想要取得成绩，获取成就，就要能吃苦，勤于锻炼，这样才能靠自己的努力赢得胜利。
各个行业皆是如此。
在电源网论坛里，就存在这样一些人，他们时常能DIY出被网友们称之为的经典设计，出于大家能够共同学习的目的，小编抓住了难得的机会，整理了这些经典帖，供分享学习。
本文为续接LED电源设计中次级恒流方案的总结一文，同样来自心中有冰的总结精华帖。
--------小编语。
下图原理是通过改变三极管的IB电流来控制LED中的电流，同样存在损耗大的缺点。
主要优缺点分析：电路简单可靠，成本较低是最大的优点；恒流精度不高，温飘严重是最大的缺点。
针对性问答：wwpp问：D7是什么管？如何恒流？答：肖特基管子，D7跟Q1有一样的温飘特性，可以抵消Q1温飘带来的影响；至于恒流，可以想想Q1的be结压降，再看看D7的压降与R10的压降，就明白了。
wzpawzz问：冰大哥，想问下你，我现在在做一个恒流限压源，但是输出电流的恒流值是可以调节的，调节范围为150ma到350ma。
我做的LED驱动电源是隔离式的，采用反激。
但是检测回路怎么做到隔离呢？我是想用个小电阻串在负载上，检测其电压的变化，这个检测由单片机完成，就是AD采样哈。
单片机根据采样得到的值输出对应的PWM波控制原边开关管的通断。
我不知道反馈控制的隔离应该怎么做？自己想的方案：1.由于我的恒流源的最大的电流为350ma，而光耦PC817内最大的输入电流为50ma，故我可用好多个多个光耦并联起来串在恒流源上，从而感应电流的变化，各个光耦的输出电流再汇到一起，流经一个电阻实现电流到电压的转换，供单片机采样。
可行性分析：加入用10个光耦，最大恒流时每个流经的电流为35ma，而光耦内部的二极管的正向电压为1.2V左右，那么损耗为0.035*1.2*10=420mw，光耦输出还有损耗，故这种方案损耗太大了，不太可取！2.用个小电阻串在恒流负载上，单片机经过AD采样检测电流的变化，输出PWM波，然后在驱动电路上加个隔离变压器，但是我怕这个隔离变压器会引起PWM的失真，不能很好的控制开关管？3.用个小电阻串在恒流负载上，再用运放进行跟随和放大，运放的输出端接PC817并串上电阻，那么当检测的小电阻上电压变化后，光耦的电流就会变化，然后我在光耦的输出端得E极接个电阻，C极接到5伏的电源，光耦电流的变化就会引起E端上电阻端电压的变化，单片机采样此电压变化，进行PWM的控制。
LED路灯恒流驱动开关电源设计
LED路灯恒流驱动开关电源设计摘要LED照明驱动设计了恒流输出、空载保护、隔离输出及EMC等功能。
系应用于LED照明驱动的开关电源电路。
采用PWM自动调节实现恒流输出，稳压管过压锁定实现空载保护，电磁隔离和光隔离实现隔离输出。
经过多次的运行与检测，实践证明该电路恒流输出稳定，发热量低。
本设计体积小,微调反馈电路可设置作为为LED驱动常用的350mA或700mA恒流输出。
可广泛适用于生活照明，商用照明。
关键词：LED驱动电源；发热低；恒流；隔离；低成本Driving switch power LED lighting designLED lighting design drive the constant-current output, the output and protection, isolation no-load EMC etc. Function. Is applied to the switch power LED lighting driving circuit. Using PWM automatic adjustment output voltage, the constant-current over-voltage protection tube, electromagnetic no-load realize locking and isolation realize isolation output isolation. After many operation and test, the practice has proved that the constant-current circuits, low heat stable output. This design, small size, fine-tuning feedback circuit can be set as the common 350mA LED drive or 700mA constant-current output. Life can be widely used in commercial lighting, lighting.Key words：Leds driving power；Fever is low；Constant flow；Isolation；Low cost目录1概述 (1)1.1选题的目的与意义 (1)1.2研究现状 (1)1.3系统性能指标 (1)1.4系统组成及设计思路 (2)1.5总体功能描述 (3)2硬件电路的设计 (4)2.1电路设计 (4)2.2磁路设计 (8)参考文献 (10)致谢 (10)附录 (10)1概述1.1选题的目的与意义：全球能源紧张，提高电器的效率是行之有效的方法。
LED驱动电源恒流方案大全
LED驱动电源恒流方案大全
1.稳压电流源
稳压电流源是一种简单并且常见的恒流驱动电源方案。
它通过控制恒流电源输出的电压来实现对LED灯的恒流驱动。
利用电压比例法，根据欧姆定律，当输出电流稳定时，输出的电压也会保持稳定。
这种方案的好处是简单易实现，但是电压波动会影响电流稳定性。
2.线性恒流源
线性恒流源通过在电流输出端串联一个负载电阻来实现对LED灯的恒流驱动。
负载电阻的大小可以根据所需的电流来选择，将输入电压分别作用在电流源和负载电阻上，通过欧姆定律可以得到相应的电流分布。
线性恒流源的优点是工作时电流稳定，但是效率较低，会产生较大的功耗和热量。
3.恒流开关电源
恒流开关电源是一种高效率的恒流驱动电源方案。
它通过开关器件的开关操作来稳定输出电流。
常见的恒流开关电源包括开关电流源和开关电压源两种。
开关电流源通过控制开关频率和开关占空比来实现对输出电流的稳定控制。
开关电压源则通过电压反馈回路来实现对输出电流的恒流控制。
这种方案的优点是效率高，但是电路复杂度较高。
4.稳流放大器
稳流放大器是一种专门用于LED灯驱动的恒流源。
它通过放大差分输入信号并将其输出到负载上，从而实现对负载电流的恒流控制。
稳流放大器具有高性能和高精度，是一种常用的LED驱动电源恒流方案。
综上所述，LED驱动电源恒流方案有稳压电流源、线性恒流源、恒流开关电源和稳流放大器等。
根据实际需求和设计要求，可以选择适合的方案来实现对LED灯的恒流驱动。
每种方案都有其优缺点，需要根据具体情况进行选择和权衡。
LED驱动电源恒流电路方案设计详解
LED驱动电源恒流电路方案设计详解一、引言LED（Light Emitting Diode）作为一种新型的发光元件，由于其高效、长寿命、低功耗和环保等特点，已经广泛应用于照明、显示、通信和汽车行业等领域。
由于LED的亮度与注入电流之间的关系呈非线性特性，为了确保LED的工作性能和寿命，必须采用恒流驱动方式。
本文将详细介绍LED驱动电源恒流电路方案设计的各个重要部分和关键参数。
二、基本原理恒流驱动的LED电源主要通过对驱动电流进行精确控制来保持LED的亮度恒定。
常见的恒流驱动方式有线性调整电流、PWM调光和开关电源调整电流等，其中开关电源调整电流方式具有成本低、效率高和体积小等优点。
三、方案设计1.整流电路：将交流电转换为直流电的整流电路是LED驱动电源的基础，常见的整流电路有整流桥式电路和谐振电路等。
整流电路应具备稳定的输出电压和低的纹波电流。
2.滤波电路：滤波电路主要去除整流电路输出的纹波电压和纹波电流，以保证输出电压和电流的稳定性。
常见的滤波电路有电容滤波和电感滤波等。
3.恒流控制电路：恒流控制电路是LED驱动电源中最重要的部分，其主要功能是确保输出电流的稳定性，以保障LED的亮度和寿命。
常见的恒流控制方法有反馈控制和开环控制两种。
在反馈控制中，可以通过调整电阻、电流比较器和反馈回路等来控制输出电流。
开环控制则主要通过设置器件的参数来实现，如电阻、电感和电容等。
4.保护电路：保护电路主要用于预防LED驱动电源过压、过流和过温等异常情况，以保护LED的正常工作和延长其寿命。
常见的保护电路有过压保护、过流保护和过温保护等。
四、关键参数1.输出电流：输出电流是LED驱动电源中最关键的参数之一，它决定了LED的亮度和寿命。
输出电流应根据LED的特性和应用场景来确定，一般常见的输出电流为350mA、500mA和700mA等。
2.输出电压：输出电压是LED驱动电源的另一个重要参数，它应根据所驱动的LED串联电压来确定。
LED灯恒流驱动电源设计指导书(新)
LED高效恒流驱动电源的设计指导书第1章绪论1.1 LED工作原理1.1.1 LED发光原理发光二极管（LED）是一种将把电能变成光能的器件，发光二极管的主要部份是由p型半导体和n型半导体组成的晶片，在P型半导体中，空穴占有绝对地位，而在N型半导体中电子占绝大多数。
在这两者之间是p-n结。
的大体工作过程是一个电变光的过程，当LED的p-n结由外部电路加上正向偏压时，P区的正电荷将向N区扩散，同时N区的电子也向P区扩散，电子与空穴结合然后释放能量，一部分能量由光的形式散发出来，这就是发光的原因。
不同大小的能量水平的差异，频率和波长的光的不同，相应的光的颜色是不同的，这便是LED发光原理。
1.1.2 LED光源的特点1超低能耗比起传统的白炽灯为首的白炽灯，至少节省20%以上的电量，节约了资源。
2超长寿命传统的节能灯的寿命是2000~8000小时，而LED照明灯寿命可达5万~10万小时。
3响应时间短LED灯的响应时间比传统的照明灯快几个数量级。
4工作电压低LED的驱动电源既可以是高压电源又可以是低压电源，相比传统的照明灯，它更加适应电压的变化，电压发生变化的时候不容易损坏。
5绿色环保符合欧盟标准，不会造成环境污染，并且LED可以被回收利用。
6坚固可靠LED完全封装在循环氧树脂里面的LED，它比传统照明灯更加坚固不易损坏。
7不招蚊虫因LED用二极管发光技术，使用的冷光源，所以不招蚊虫。
8自选颜色可以通过不同的设计以及电流的大小来改变LED的颜色。
如小电流时为红色的LED，随着电流的增加，可以依次变为橙色，黄色，最后为绿色。
目前白色LED发光效率已经突破120LM/W，是白炽灯15LM/W的8倍，是荧光灯50LM/W的2倍多。
LED的光谱中没有紫外线和红外线成分，所以有害辐射小。
在散热良好的情况下，LED的光通量半衰期大于5万小时以上，可以正常使用20年，器件寿命一般都在10万小时以上，是荧光灯寿命的10倍，是白炽灯的100倍。
一种恒流型DCDC大功率LED驱动电路的设计
本文由alwynchen0912贡献pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。
建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。
浙江大学电气工程学院硕士学位论文一种恒流型DC-DC大功率LED驱动电路的设计姓名：裴倩申请学位级别：硕士专业：电力电子与电力传动指导教师：陈辉明;王正仕20100127浙江大学硕士学位论文摘要摘要在能源和环境问题日趋严重的今天，以高效、节能、环保以及长寿命为主要特点的大功率照明白光ＬＥＤ获得了人们的重视。
随着其性能的提高以及生产成本的下降，大功率照明白光ＬＥＤ将逐步取代白炽灯和荧光灯，引起人类照明史上又一次革命。
与此同时，大功率从照明白光ＬＥＤ驱动电路的开发也由于大功率ＬＥＤ的应用的逐渐普及得到了长足的发展。
本论文的题目来源于电源公司的合作项目，论文的目的是设计一种市场需求量大的大功率白光ＬＥＤ恒流驱动变换器，要求其在输入电压和负载ＬＥＤ灯串电压（即个数）在一定范围内变化时，仍具有高恒流精度和控制结构简单、成本低、体积小、效率高等特点。
本论文的研究思路和工作内容如下：首先，论文对大功率照明ＬＥＤ的特性及发展和白光ＬＥＤ驱动电路的分类进行了介绍。
接着分析了ＤＣ－ＤＣ转换电路的原理和控制策略，包括ＤＣ－ＤＣ转换电路的三种拓扑结构的原理分析、两种反馈控制模式和三种控制方式。
然后，分析了本论文提出的大功率ＬＥＤ的Ｂｕｃｋ型、Ｂｏｏｓｔ型、Ｂｕｃｋ－Ｂｏｏｓｔ型变换器恒流输出的控制原理和恒流电路实现算法及结构。
最后，论文完成了各个单元电路的分析和设计，设计制作了一台用于驱动３５０ｍＡ、ｌＷ的白光ＬＥＤ－－ＬｕｘｅｏｎＴＭＳｔａｒ的Ｂｕｃｋ型和Ｆｌｙｂａｃｋ型ＬＥＤ恒流ＤＣ－ＤＣ驱动变换器，并进行了调试实验和分析了各变量对恒流精度的影响，实验结果验证了本文理论研究和电路实现结构设计结果的正确性。
关键词：大功率ＬＥＤ；恒流驱动；开关电源；ＤＣ－ＤＣ转换电路浙江大学硕士学位论文摘要ＡｂｓｔｒａｃｔＮｏｗａｄａｙｓｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｓｏｆｅｎｅｒｇｙｓｏｕｒｃｅｓａｎｄｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｂｅｃｏｍｅｍｏｒｅａｎｄｍｏｒｅｓｅｒｉｏｕｓ，ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｌｉｇｈｔｉｎｇｈａｓｗｏｎｐｅｏｐｌｅ’Ｓａｔｔｅｎｔｉｏｎｆｏｒｉｔｓｕｎｉｑｕｅａｔｔｒｉｂｕｔｅｓｏｆｌｏｗｅｎｅｒｇｙｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ，ｌｏｗｐｏｌｌｕｔｉｏｎ，ｌｏｎｇｌｉｆｅａｎｄｈｉｇｈｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ．ＡｓｔｈｅｑｕａｌｉｔｙｏｆｐｏｗｅｒＬＥＤｉｍｐｒｏｖｅｓａｎｄｔｈｅｃｏｓｔｏｆｐｏｗｅｒＬＥＤｒｅｄｕｃｅ，ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｌｉｇｈｔｉｎｇｗｉｌｌｒｅｐｌａｃｅｉｎｃａｎｄｅｓｃｅｎｔｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆＨｉｇｈＰｏｗｅｒＬＥＤ，ｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｆｉｔｓａｎｄｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔｌｉｇｈｔｉｎｇｇｒａｄｕａｌｌｙ．Ｗｉｔｈｔｈｅｃｏｎｓｔａｎｔｃｕｒｒｅｎｔｄｒｉｖｉｎｇｃｉｒｃｕｉｔｈａｓａｌｓｏｂｅｅｎｇｒｅａｔｌｙａｃｃｅｌｅｒａｔｅｄ．Ｔｈｅｓｏｕｒｃｅｓｕｂｊｅｃｔｏｆｔｈｅｄｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎｏｒｉｇｉｎａｔｅｓｆｒｏｍａｃｏｏｐｅｒａｔｉｖｅｐｒｏｊｅｃｔｆｕｎｄｅｄｂｙａｐｏｗｅｒｃｏｍｐａｎｙ．ＴｈｅｄｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎａｉｍｓｔｏｄｅｓｉｇｎａＨｉｇｈＰｏｗｅｒＬＥＤｓｃｏｎｓｔａｎｔｃｕｒｒｅｎｔｄｒｉｖｉｎｇｃｏｎｖｅｒｔｅｒｗｈｉｃｈｉｓｈｉｇｈｌｙｄｅｍａｎｄｅｄｂｙｔｈｅｏｆｍａｒｋｅｔ．ＴｈｅａｉｎｐｕｔｖｏｌｔａｇｅａｎｄｌｏａｄｖｏｌｔａｇｅｏｆＬＥＤｓａｓｔｒｉｎｇｓ（ｉ．ｅ．ｎｕｍｂｅｒｓｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｉｓＬＥＤｓ）ｃｈａｎｇｅｓｗｉｔｈｉｎｃｅｒｔａｉｎｒａｎｇｅ，Ｉｔｉｓｒｅｑｕｉｒｅｄｓｔｉｌｌｈａｖｉｎｇｈｉｇｈ—ｐｒｅｃｉｓｉｏｎｃｏｎｓｔａｎｔｃｕｒｒｅｎｔ．Ａｎｄｔｈｅｃｉｒｃｕｉｔｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉｓｓｉｍｐｌｅ，ｔｈｅｃｏｓｔｉｓｌｏｗ，ａｎｄｔｈｅｈｉｇｈ．‘ＴｈｅｒｅｓｅａｒｃｈＣａｎｂｅｓｕｍｍａｒｉｚｅｄａｓｆｏｌｌｏｗｓ：Ｆｉｒｓｔ，ｔｈｅｆｅａｔｕｒｅｓａｎｄｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｈｉｇｈｐｏｗｅｒＬＥＤｌｉｇｈｔｉｎｇａｎｄｔｈｅｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｗｈｉｔｅＬＥＤｄｒｉｖｅｒｃｉｒｃｕｉｔｓｗｅｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．ＴｈｅｎｔｈｅｔｈｅｓｉｓａｎａｌｙｚｅｄｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙｏｆｔｈｅＤＣ－ＤＣｃｏｎｖｅｒｔｅｒｃｉｒｃｕｉｔｓ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｔｈｒｅｅｃｉｒｃｕｉｔｔｏｐｏｌｏｇｉｅｓ，ｔｗｏｋｉｎｄｓｏｆｆｅｅｄｂａｃｋｃｏｎｔｒｏｌｍｏｄｅｓｃｏｎｔｒｏｌｐｒｉｎｃｉｐｌｅ，ｃｉｒｃｕｉｔｃｏｎｓｔａｎｔ－ｃｕｒｒｅｎｔｏｕｔｐｕｔｏｆｃｏｎｖｅｒｔｅｒｉｓａｎｄｔｈｒｅｅｋｉｎｄｓｏｆｃｏｎｔｒｏｌｍｏｄｅ．Ｔｈｅｎ，ｔｈｅａｌｇｏｒｉｔｈｍａｎｄｃｉｒｃｕｉｔｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｂｅｅｎｐｒｅｓｅｎｔｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｏｆｔｈｅＢｕｃｋ－ｔｙｐｅ，Ｂｏｏｓｔ－ｔｙｐｅ，ａｎｄＢｕｃｋ－Ｂｏｏｓｔｔｙｐｅｈｉｇｈ?ｐｏｗｅｒＬＥＤａｎｄｄｅｓｉｇｎｏｆｖａｒｉｏｕｓｃｅｌｌｃｉｒｃｕｉｔｉｓｆｉｎｉｓｈｅｄ．Ａａｒｅａｎａｌｙｚｅｄ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓａＢｕｃｋ?－ｔｙｐｅａｎｄＦｌｙｂａｃｋ?－ｔｙｐｅＬＥＤｓｃｏｎｓｔａｎｔｃｕｒｒｅｎｔＤＣ－－ＤＣｄｒｉｖｉｎｇｃｏｎｖｅｒｔｅｒｓｅｔｕｐｆｏｒｏｆｄｒｉｖｉｎｇｓｅｖｅｒａｌ３５０ｍＡ，１ｖａｒｉａｂｌｅｓｏｎＷＬｕｘｅｏｎＴＭＳｔａｒ．ＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓａｃｃｕｒａｃｙｗｅｒｅｗｅｒｅｃａｒｒｉｅｄＯｕｔａｎｄｔｈｅｉｍｐａｃｔｓａｃｏｎｓｔａｎｔｃｕｒｒｅｎｔａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅｄｅｓｉｇｎ．ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｈａｖｅｇｏｏｄａｇｒｅｅｍｅｎｔｗｉｔｈｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｃｉｒｃｕｉｔｓｔｒｕｃｔｕｒｅ浙江大学硕上学位论文摘要Ｋｅｙｗｏｒｄ：ＨｉｇｈＰｏｗｅｒＬＥＤ；ＤＣ．ＤＣｃｏｎｖｅｒｔｅｒＣｏｎｓｔａｎｔｃｕｒｒｅｎｔｄｒｉｖｅｒ；Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇｍｏｄｅｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙ；浙江大学研究生学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
led恒流驱动设计方案
06 结论与展望
设计总结与成果
01
高效稳定驱动
通过采用恒流驱动技术，LED灯具能够获得稳定一致的电流，确保亮度
均匀且防止LED过热损坏，有效延长LED灯的使用寿命。
02
节能环保
恒流驱动能够降低能耗，提高电能利用效率，同时LED作为绿色环保光
源，无频闪、无红外和紫外辐射，符合环保节能的时代趋势。
03
长时间老化测试：对LED驱动器进行长时间老化 测试，观察其性能变化，以评估驱动器的使用寿 命和稳定性。
温度特性测试：在不同环境温度下测试LED驱动 器的恒流性能，验证驱动器的温度稳定性和可靠 性。
通过以上PCB布局与布线设计、恒流驱动电路的 实现以及测试方法与设计验证，可以完成LED恒 流驱动设计方案。这一方案将有助于实现LED灯 具的高效、稳定驱动，提升整体照明效果。
恒流驱动电路的实现
驱动芯片选择
选择合适的恒流驱动芯片，如基 于PWM调光功能的芯片，可以实 现LED灯光的恒流驱动和调光控 制。
外围电路设计
根据驱动芯片的数据手册，设计 合适的外围电路，如电源滤波电 路、过温保护电路等，以确保恒 流驱动电路的稳定工作。
测试方法与设计验证
恒流精度测试：通过电子负载仪等测试设备，测 试LED驱动器在不同输入电压和负载条件下的恒 流精度，确保恒流驱动器的性能满足设计要求。
电源电路设计
输入电压范围选择
根据实际应用场景，选择合适的 输入电压范围，确保电源电路能 够正常工作并稳定输出所需电压
。
电源转换效率优化
采用高效率的电源转换芯片和电 路拓扑结构，降低电源电路的能
耗，提高整体效率。
过压、过流保护
在电源电路中设计过压、过流保 护机制，防止因异常电压或电流 导致的损坏，确保LED恒流驱动
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
恒流式LED电源的优化设计与应用LED 由于环保、寿命长、光电效率高等众多优点，近年来在各行业的应用得以快速发展，LED 的驱动电源成了关注热点。
理论上，LED 的使用寿命在10 万h 以上，但在实际应用过程中，由于驱动电源的设计及驱动方式选择不当，使LED 极易损坏。
针对LED 照明的恒流式电源，首先阐述了LED 电源的基本工作原理，然后根据整体电路的基本架构，给出了整个的设计思路，主要介绍了电磁干扰(EMI)滤波器、有源功率因素校正(APFC) 电路以及散热设计。
最后，介绍了LED 电源在生活中的应用以及今后设计需要解...引言当前我国正在创建资源节约型、环境友好型社会，人们对于城市环境的呼声日益高涨。
据统计，全球照明耗能约占总用电量的20%，绿色照明是节省能源的重要途径，也是人类社会可持续发展的一项重要举措。
近年来，随着LED 技术的发展，LED产品已正式应用在多项大型亮化工程中，例如北京奥运村、北京长安西街、西宁湟水河廊桥、上海大厦、上海高宝金融大厦、青岛鑫江华润酒店、陕西万邦时代广场、中国科技会堂、南京水游城、贵州铜仁瓦窑河大桥及武汉阳逻长江大桥等一大批重要工程。
LED 是电流控制元件，通过流过的电流，直接将电能转变为光能，故也称光电转换器。
因其不存在摩擦损耗和机械损耗，所以在节能方面比一般的光源效率高，但是LED 光源并不能像一般的普通光源一样可以直接使用电网电压，它必须配置一个电压转换装置，提供满足其额定的电压、电流，才能正常使用，即LED 驱动电源。
但是各种不同的LED电源其性能和转换效率各不相同，所以选择合适、高效的LED 驱动电源，才能真正体现LED 光源的高效特性。
1 LED 电源基本工作原理采用隔离变压器、PFC(功率因素校正，PowerFactor Correction)控制实现开关电源，输出恒定的电流和电压，驱动LED 灯。
电路的总体框图见图1。
对于主电路部分，LED 抗浪涌的能力比较差，特别是抗反向电压能力，加强这方面的保护很重要，LED 电源若用于路灯装在户外更要加强浪涌防护。
由于电网负载的启动和雷击的感应，从电网系统会侵入各种浪涌，有些浪涌会导致LED 的损坏。
因此LED 驱动电源应具有抑制浪涌侵入，保护LED 不被损坏的能力。
EMI 滤波电路主要防止电网上的谐波干扰串入模块，影响控制电路的正常工作。
三相交流电经过全桥整流后变成脉动的直流在滤波电容和电感的作用下，输出直流电压。
主开关DC/AC 电路将直流电转换为高频脉冲电压在变压器的次级输出。
变压器输出的高频脉冲经过高频整流、LC (无源) 滤波和EMI 滤波，输出LED 路灯需要的直流电。
PWM (脉宽调制) 控制电路采用电压电流双环控制，以实现对输出电压的调整和输出电流的限制。
反馈网络采用恒流恒压器件和比较器。
反馈信号通过光耦送给PFC 器件(本文选用ST 公司的L6562A)。
由于使用了PFC 器件，可以使模块的功率因数达到0.95以上[2]控制电路根据在输出端进行的取样，通过与预先设定的基准电压进行比较实现对逆变部分的控制，进而改变开关管的输出占空比，实现稳定输出。
另外，根据取样和检测电路，通过控制电路可实现对整机的各种保护。
2 LED 电源设计思路2.1 恒流驱动方式的优势LED 路灯是低电压、大电流的驱动器件，其发光的强度由流过LED 的电流决定。
电流过强会引起LED 的衰减，电流过弱会影响LED 的发光强度。
从理论上来说，理想的LED 驱动方式是采用恒压、恒流，但考虑驱动器的成本增加，因此采用恒流驱动方式是比较理想的LED 驱动方式。
此LED 驱动方式能避免LED 正向电压的改而引起电流变动，同时恒定的电流使LED 的亮度稳定，可以保证大功率LED使用的安全性，达到理想的发光强度。
2.2 EMI 滤波器的设计由于开关电源工作在通断状态，会有很多快速瞬变过程，它本身就是一种EMI 源，它产生的EMI信号有很宽的频率范围，又有一定的幅度。
若把这种电源直接用于数字设备，则设备产生的EMI 信号会变得更加强烈和复杂。
以下从开关电源的工作原理出发，探讨其传导干扰抑制的EMI 滤波器的设计。
EMI 滤波器是一种由电感和电容组成的低通滤波器，它能让低频的有用信号顺利通过，而对高频干扰有抑制作用。
怎样才能抑制这些高频干扰信号呢?无非就是要在信号进入设备之前把它遏制。
亦即，在输入电路部分对高频干扰形成所谓的阻抗失配。
失配越厉害，实现的衰减越理想，得到的插入损耗特性就越好。
即如果噪音源内阻是低阻抗的，则与之对接的EMI 滤波器的输入阻抗应该是高阻抗(如电感量很大的串联电感);如果噪音源内阻是高阻抗的，则EMI滤波器的输入阻抗应该是低阻抗(如容量很大的并联电容)。
这个原则也是设计抑制开关电源EMI 滤波器必须遵循的[3]。
几乎所有设备的传导干扰都包含共模干扰和差模干扰，开关电源也不例外。
共模干扰是由于载流导体与大地之间的电位差产生的，其特点是两条线上的杂讯电压是同电位同向的;而差模干扰则是由于载流导体之间的电位差产生的，其特点是两条线上的杂讯电压是同电位反向的。
通常，线路上干扰电压的这两种分量是同时存在的。
由于线路阻抗的不平衡，两种分量在传输中会互相转变，情况十分复杂。
在实际使用中，由于设备所产生的杂讯中共模和差模的成分不同，所采用的滤波电路也有变化，可适当增加或减少滤波元件。
具体电路的调整一般要经过EMI 试验后才能有满意的结果，此外安装滤波电路时一定要保证接地良好，并且输入端和输出端要良好隔离，否则起不到滤波的效果。
考虑到将交流电直接整流滤波后给开关电源供电时，由于PWM 直流- 直流变换将使交流电网侧功率因数恶化，对交流电网不利。
造成常规开关电源功率因数低的根源是整流电路后的滤波电容使输入电流变为尖脉冲。
如果整流电路后面不加滤波电路，仅为阻性负载时，输入电流即为正弦波，并与电源电压同相位，功率因数为1。
功率因数校正技术的基本思想是将整流器与滤波电容隔开，使整流电路由容性负载变为阻性负载[4]。
人们经过努力研制了PFC 电路，该种电路将交流电压经全波整流和滤波得到的直流电压进行直流直流变换，并使输入电流平均值自动跟随全波整流的直流基准电流，且保持输出电压稳定，从而实现对PWM 直流变换器稳压输出和接近单位输入功率因数。
目前的PFC 有两种，分别为被动式PFC(也称无源PFC) 和主动式PFC (也称有源式PFC)。
被动式PFC 一般采用电感补偿方法使交流输入的基波电流与电压之间相位差减小来提高功率因数;被动式PFC 包括静音式被动PFC 和非静音式被动PFC。
被动式PFC 的功率因数只能达到0.7～0.8，它一般在高压滤波电容附近。
而主动式PFC，也就是有源功率因素校正电路则由电感电容及电子元器件组成，体积小、通过专用元件或集成电路去调整电流的波形，对电流与电压间的相位差进行补偿。
一般置于桥式整流器与滤波电容之间，实际上是一种DC-DC 变换器，主要有升压、降压、升压- 降压和回扫型4 种。
其中升压型APFC 变换器在一定输出功率下可减小输出电流，因而可以减小输出滤波电容的容值和体积，同时电路的功率因素高、THD(总电流谐波畸变，Total Harmonic Distortion) 小、效率高、应用最为广泛。
而APFC 可以达到较高的功率因数，通常可达0.98 以上，但成本也相对较高。
此外，APFC 还可用作辅助电源，因此在使用APFC 电路中，往往不需要待机变压器，而且APFC输出直流电压的纹波很小，这种电源不必采用很大容量的滤波电容。
本设计采用ST 公司推出的低成本经济型的有源功率因数校正控制器件L6562A，见图2[5]。
LED 是半导体发光，除部分功率转化为光能外，绝大部分功率都转化为热能。
商家为了灯具产品结构的整体优美，往往把电源与LED 灯体结构紧密设计在一起，LED 的发热与电源的发热叠加，这样电源和LED 光源都处在恶劣的工作环境中，当工作环境的温度超过一定的温度时，电源及LED 的寿命会大打折扣。
本设计的LED 驱动电源电路不与散热系统紧贴在一起。
采取了一些散热措施：①LED 灯采用铝基板散热;②功率器件均匀排布，尽可能避免将LED驱动电路与散热部分贴近;③抑制封装至印刷电路基板的热阻抗;④提高LED 芯片的散热顺畅性以降低热阻抗。
特别要注意的是，为使开关电源能正常工作，给集成芯片(L6562A) 装上铝板作为散热器，可以均摊热量，增大有效的散热面积，避免因散热不良致使管芯温度超过最高结温，使开关电源无法正常工作，甚至损坏芯片[6]。
散热器通过和芯片表面的紧密接触使芯片的热量传导到散热器，散热器通常是一块带有很多叶片的热的良导体，它的充分扩展的表面使热的辐射大大增加，同时流通的空气也能带走更大的热能。
这种散热设计结构简单、成本低廉，容易自制，但是不宜用于驱动大功率LED 的开关电源。
3 LED 电源的应用在传统光源中，白炽灯、荧光灯、霓虹灯已经随处可见，人们对它们的存在可能已经熟视无睹。
在广告行业当中，霓虹灯的应用已是非常普及，而LED 却应用较少。
实际上，LED 作为新型的电光源，在制作大型发光立体字和发光标识中有着明显的优势。
霓虹灯广告一般控制变压器的输入端，以此进行扫描方式的变化，可以实现扫描或渐变的同步。
另外，由于霓虹灯变压器输出端是输出几kV的高压，所以控制输出端很困难。
而LED 广告一般控制开关电源的输出端，由于开关电源内部有大的电解电容，如果控制输出端时，当输入端断开时，电源内部的电解电容有一个充放电的过程，它能维持输出端LED 继续亮一段时间，这样在整个广告扫描时就会出现不同步的情况。
再之输出电压低，控制输出端成本低，可靠性高。
在电源工作方式的选择上，不同的应用都有相对理想的选择。
比如用于广告工程方面，灯光以渐变、扫描、全彩等为主，对变化亮度的均匀性要求不高，选择LED 电源以恒压式电源为主，不同支路上的LED 灯互相不会产生影响，易于控制，功率可以做到很大;而用于城市景观方面，多数以常亮的方式显示，要求亮度均匀，选择LED 电源以恒流式电源为主，串联在一条支路上的LED 灯的亮度均匀，工作稳定性很高，即通过LED 灯的电流不会因为LED 灯发热造成电流变化。
4 设计LED 电源中面临的主要挑战尽管国内外市场LED 产品处于如火如荼的发展态势，但是由于LED 照明是新兴的产业，目前还没大面积普及和民用化，主要是一些工程试点应用，同时没有可以依照的行业标准，每一家设计的灯具所需求的电源在结构、电气规格上都不一样。
LED驱动电源不可避免的在各方面面临诸多挑战：①散热欠佳会造成LED 光色的改变，使发光效率和寿命明显衰减，尤其是关键器件如电容在高温下的寿命直接影响到电源的寿命[7];②LED 驱动器应挑战更高的转换效率，尤其是在驱动大功率LED 时更是如此，因为所有未作为光输出的功率都作为热量耗散，电源转换效率的过低，影响了LED 节能效果的发挥;③以大调光比高效率地对LED 调光，同时能够保证在高和低亮度时颜色特性恒定;④降低成本，目前在功率较小(1～5 W) 的应用场合，恒流驱动电源成本所占的比重已经接近1/3，已经接近了光源的成本，一定程度上影响了市场推广。