一种高可靠性LED照明驱动电路
一种LED照明应急两用的驱动电路设计
该 电路 框 图是 成 熟 系统 结 构 。系 统 结 构 的优 点 在
于采 用专 用 的 恒 流 控 制 芯 片 来 实 现 蓄 电池 恒 流 充
电， 能够延 长 蓄 电池 的使 用 寿 命 。 由于 增 加 了元 器
件数 量 ， 相应 地驱 动 电路 的成本 也有 所增 加 。
Ｌ Ｄ产业 迅速发展 以及 国家 倡导 “ 碳节 能 ” Ｅ 低 的背 景 下提 出的 ， 高亮 度 白光 Ｌ Ｄ替 代 传 统 光 源来 实 现 用 Ｅ 日常照 明 以达 到节能减排 ， 动电路将 通用 交流 电通 驱
过 Ｄ ／ Ｃ转换器来 实 现 电压 的变换 ， 用 固定 的直 ＣＤ 采 流 电流来 驱动 Ｌ Ｄ。本 电路 的创新 点在实 现 Ｌ Ｄ 日 Ｅ Ｅ
ＤＯＩ １ ． ９ ９ ｊｉ ｎ １ ０ —８ ４ ２ １ ． ２ ０ １ ：０ ３ ６ ／ ．ｓ ． ０ １３ ２ ． ０ ２ ０ ． ２ ｓ
一
种 Ｌ Ｄ 照 明应 急 两用 的驱 动 电路 设 计 Ｅ
满 瑞 吴庆 轩 李秋俊 ， ，
（． １ 重庆邮电大学 光 电工程学院 ， 重庆 ４ ０ ６ ；． ０ ０ ５ ２ 重庆 邮电大学 通信与信息工 程学院 ， 重庆 ４ ０ ６ ） ０ ０ ５
的 Ｌ Ｄ驱 动 电路 。 Ｅ
以 Ｌ Ｄ作 为照 明光 源 来 设 计 照 明应 急 灯 具 与 Ｅ 采用 传 统 光 源 来 设 计 有 很 大 的不 同 。传 统 光 源 是 采用 交 流 电直接驱 动 ， 在应 急照 明模 式 下 需 要将 蓄
电池 输 出 的直 流 电转 换 为交 流 电 ， Ｅ Ｌ Ｄ的 驱 动 方式
常照 明的基 础上增加 蓄电池及相 应 的驱 动 电路 ， 系统 能在通用 交流 电异 常时 自动切换 至应急 照明 。
具有软启动和防冲击的恒流LED灯驱动电路
具有软启动和防冲击的恒流LED灯驱动电路一、电路工作原理1.软启动电路由Q2、R3、C3等组成。
刚接通电源时，C3等效于短路，电源经R3、Q2的be结、C3到地，Q2饱和导通，A点被拉到低电位，Q1因没有基极电流而截止，LED不发光。
经过一段时间的充电后，c3两端电压慢慢升高，Q2基极电流逐渐减小直到截止，A点的电位会慢慢升高，Q1也会跟着逐渐导通，LED灯才慢慢发光，完成软启动过程。
2.防冲击冲击电压来自两方面，一是刚接通电源时，即使有软启动电路的存在，LED两端还是存在瞬间冲击，此现象可以通过观察LED发出的闪光发现。
在LED两端并上C5后可有效吸收这种冲击。
另一种冲击是当电路正常工作时突然停电后又马上来电或者刚把电源关断后又马上打开时，由于C3两端电压不能突变，软启动电路就会失效。
因此，加入了由Q3、R1、R2、C1等组成的电路，为C3提供泻放通路，这样，即使瞬间断电，Q3也会饱和导通，将C3上的电压泻放掉，从而保证电路的正常工作。
3.恒流该电路由Q1、TL431、R3和R4等组成。
当由于某种原因导致流过LED的电流增大或减小时，采样电阻R4两端的电压降也跟着升高或降低，TL431的输入端电压也随之变化，从而控制Q1基极的电位，保持流过LED灯的电流恒定不变。
二、元件选择C1、C2、C5均选用耐压400V以上的电容。
C3的漏电电流要小，有条件的可选用无极电容，耐压16v以上。
电阻均用1w的，R4的阻值在125Ω～140Ω之间选用，阻值大点恒流电流小点，有利于延长LED的寿命，但亮度会有所降低。
LED 灯串用80只～90只Φ5mm散光型白光LED串接而成。
需要注意的是，本电路和市电直接相连，所有元件均带电，制作时要注意绝缘，做好安全措施。
作者：雷国华上一篇：MC34063充电电压变换器下一篇：两只三极管构成的恒流源可驱动大功率NE555制作袖珍LED阅读灯这种小型的LED阅读灯使用锂钮扣电池，因此体积可以做得很小，同时因为光源使用白色LED，因此亮度很高。
LED照明应用和驱动电路
的电压 、 流变化 特性 ， 求 直流低 电压工作 ， 电 要 目前 很 多 厂 家 生 产 的 Ｌ Ｄ灯 类 产 品 （ 如 护栏 、 杯 、 射 灯 ） 用 恒 压 驱 动 ， 般 是 采 用 了 Ｅ 比 灯 投 采 一
阻 、 降压 ， 者 变 压 器 降压 滤 波 ， 后 加 上 一 个 稳 压 二 极 管 稳 压 ， 容 或 然 或 Ｌ Ｄ发 光 原 理 ： 光 二 极 管 Ｌ Ｄ （ｉｈ ｍ ｔｎ ｉｄ） 利 用 二 用 开关 电源 方 式 ， Ｌ Ｄ供 电 。 图 １ 一 种 典 型 的 市 电 供 电 的 Ｌ Ｄ Ｅ 发 Ｅ Ｌｇ ｔ ｉｉｇＤｏ ｅ是 Ｅ ｔ 向 Ｅ 下 是 Ｅ 极 管 内 电子 与 空 隙结 合 过 程 中能 量 转 换 产 生 光 的输 出 。 驱 动 电路 。 Ｌ Ｄ制 作 材 料 通 常 为砷 、 、 等 Ｉ Ｅ 磷 硒 Ｉ Ｖ 族 元 素 ， 作 过 程 包 括 Ｉ至 制 上 游 的 晶 圆制 作 、 圆成 长 ， 晶 中游 的 扩 散 制 程 、 属 蒸 镀 、 粒 制 作 ， 金 晶 以 及 下游 的产 品封 装 及 应 用 市 场 等 。 Ｌ Ｄ照 明 光 源早 期 的产 品 发光 效 率 低 ， 强 一 般 只 能 达 到 几 到 几 Ｅ 光 十 毫 坎 德 拉 （ ， 用 于 室 内 场 合 ， 家 电 、 器 仪 表 、 讯 设 备 、 ｍ ｃｄ）适 在 仪 通 微 机及 玩 具 等 方 面 应 用 。 目前 直 接 目标 是 Ｌ Ｄ 光 源 替 代 白炽 灯 和 荧 Ｅ 光灯 ， 种 替 代 趋 势 已从 局 部 应 用 领 域 开 始 发 展 。白光 Ｌ Ｄ 与传 统 白 这 Ｅ 炽 灯性 能 参 数 对 比请 参 考 表 １ 。 表 １ 白光 Ｌ ＥＤ与 白炽 灯 性 能 对 比
几种隔离LED驱动电源方案[附电路图]
![几种隔离LED驱动电源方案[附电路图]](https://img.taocdn.com/s3/m/8280c546ad02de80d4d840e5.png)
几种隔离LED驱动电源方案[附电路图]在全球能源短缺、环保要求不断提高的背景下，世界各国均大力发展绿色节能照明。
LED照明作为一种革命性的节能照明技术，正在飞速发展。
然而，LED驱动电源的要求也在不断提高。
高效率、高功率因数、安全隔离、符合EMI标准、高电流控制精度、高可靠性、体积小、成本低等正成为LED驱动电源的关键评价指标。
LED驱动电源的具体要求LED是低压发光器件，具有长寿命、高光效、安全环保、方便使用等优点。
对于市电交流输入电源驱动，隔离输出是基于安全规范的要求。
LED驱动电源的效率越高，则越能发挥LED高光效，节能的优势。
同时高开关工作频率，高效率使得整个LED驱动电源容易安装在设计紧凑的LED灯具中。
高恒流精度保证了大批量使用LED照明时的亮度和光色一致性。
10W以下功率LED灯杯应用方案目前10W以下功率LED应用广泛，众多一体式产品面世，即LED驱动电源与LED灯整合在一个灯具中，方便了用户直接使用。
典型的灯具规格有GU10、E27、PAR30等。
针对这一应用，我们设计了如下方案(见图1)图1：基于AP3766的LED驱动电路原理图该方案特点如下：1. 基于最新的LED专用驱动芯片AP3766，采用原边控制方式，无须光耦和副边电流控制电路，实现隔离恒流输出，电路结构简单。
通过电阻R5检测原边电流，控制原边电流峰值恒定，同时控制开关占空比，保持输出二极管D1的导通时间和整个开关周期时间比例恒定，实现了输出电流的恒定。
2. AP3766采用专有的“亚微安启动电流”技术，仅需0.6μA的启动电流，因此降低了启动电阻R1和R2上的功耗，提高了系统效率。
典型5W应用效率大于80%，空载功耗小于30mW。
3. AP3766采用恒流收紧技术实现垂直的恒流特性，恒流精度高。
4. 电路元件数量少，AP3766采用SOT-23-5封装，体积小，整个电路可以安装在常用规格灯杯中。
一种恒流型DCDC大功率LED驱动电路的设计
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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。
5W的LED灯驱动电路设计
第 32 卷 第 3 期2019 年 3 月江西电力职业技术学院学报Journal of Jiangxi Vocational and Technical College of ElectricityVol.32 No.3Mar.2019 5W的LED灯驱动电路设计郑德山，蔡明雄，郑雳（湄洲湾职业技术学院，福建莆田 351254）摘 要：概述了国内外LED驱动器的研究现状和发展趋势,分析了LED的基本特性，设计了一款具有成本优势结构简单的小功率LED灯驱动电路设计。
关键词：LED；驱动；电路设计中图分类号：TM923 文献标识码：A 文章编号：1673-0097(2019)03-0005-03Design of 5W LED Lamp Driving CircuitZHENG De-shan, CAI Ming-xiong, ZHENG Li(Putian Meizhou Bay V ocational and Technical College, Putian 351254, China) Absrtact: The research status and development trend of LED driver at home and abroad are summarized, the basic characteristics of LED are analyzed, and a low power LED driver circuit with simple cost advantage structure is designed.Key words: LED; Driver; Circuit Design0 引言随着全球各国日益注重节能减排的要求，LED作为一种新光源以其高效节能的特性得到越来越广泛的应用。
LED球泡替换灯已经成为照明市场最主要的增长领域之一。
驱动电源部分在LED照明中具有重要作用，如果在应用中电源部分无法对LED驱动起到支撑作用，就算是再高的LED光效，也会被白白浪费，想要提升照明系统效率，就必须具备高效驱动的电源。
高PF、隔离式 T8 LED照明驱动电源解决方案
Connect to PIN 7
14
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高PF、隔离式T8 LED驱动解决方案：EG 精确的输出恒流
全范围输入可实现+/-10%的恒流
不同输入电压的输出电流
0.320
32 mA (小于 +/- 6%)
A 输出电流( 单位: )
19
高PF、隔离式T8 LED驱动解决方案：LNK406EG 实现5%的恒流（高压输入）实测结果
输出电压与电流
0. 306
输出电流( 单位:A )
0. 304 0. 302 0. 300 0. 298 0. 296 0. 294 180 200 220
2 mA (小于 +/- 1%)
240
260
输入电压 ( 单位V A C )
GND
5
7
Note: Core connect to PIN7
4(结束) 3(开始) GND (结束)
2UEW 0.25 mm 13圈 – 初级 (顺时针) 2UEW 0.25 mm 13圈 –初级 (顺时针)
3层胶布 电气规格: 1. 初级感量 (Lp) = 800 uH ± 7% @66 kHz 0.4 V 2. 初级漏感 <20 uH @66 kHz 0.4 V 3. 抗电强度 = 3 kV, 50/60 Hz,1 min 材料: 1. 磁芯 : 特殊EER25 (铁氧体 TDK PC40 或其他等效) 2. 骨架 : 卧式 (5+5 脚). 3. 绕线 （初级和辅助绕组) : 类型 2-UEW 4. 绕线 (次级绕组) : 三层绝缘线 5. 绕组间绝缘胶布 :3M1298 或其他等效 组装 : 1. 组立后需要泡凡立水
一种新颖的大功率LED灯驱动电路
ｔ ｈｅ ｃ ｏ ｎｔ ｒ ｏｌ ａ ｃ ｃ ｕｒ ａ ｃ ｙ ａ ｎ ｄ ｅ ｉｃ ｆ ｉ ｅ ｎｃ ｙ ａ ｔ ｔ ｈｅ ｓ ａ ｍｅ ｔ ｉ ｍｅ ．Ｔｈ ｅ ｅ ｘｐ ｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｌ ｒ ｅ ｓ ｕｌ ｔ ｓ ｓ ｈ ｏｗ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｃ ｉ ｒ ｃ ｕｉ ｔ ｅ ｉｃ ｆ ｉ ｅ ｎｃ ｙ ｉ ｓ ｈｉ ｇ ｈ， ｌ ａ ｒ ｇｅ ｐｏ ｗｅ ｒ ，ｗｈｉ ｌ ｅ ｔ ｈ ｅ ｃ ｉ ｒ ｃ ｕ ｉ ｔ ｉ ｓ ａ ｌ ｓ ｏ ａ ｄａ ｐ ｔ ｉ ｖ ｅ ｄ ｉ ｍｍ ｉ ｎｇ ，ｍｏ ｒ ｅ ｅ ｎ ｅ ｒ ｇ ｙ ｅ ｉｃ ｆ ｉ ｅ ｎｔ ａ ｎ ｄ
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最简单的恒流源LED驱动电路
WMZD系列专门为LED照明做温度补偿的电阻,采用热敏电阻补偿法的LED恒流源,具有电路简洁,可靠性好,组合方便,经济实用,适用各种LED头灯,日光灯,路灯;车船灯,太阳能LED庭院灯;LED显示屏等对恒流的需求。
就是专门针对LED 照明出现的由于温度引起的LED PN结电压VF下降,即-2mV/℃,称为PN结的负温效应。
该特性在发光应用上就是个致命的缺陷,直接影响到LED器件的发光效率、发光亮度、发光色度。
比如,常温25℃时LED最佳工作电流20mA,当环境温度升高到85℃时,PN结电压VF下降,工作电流急剧增加到35mA～37mA,此时电流的增加并不会产生亮度的增加,称为亮度饱与。
更为严重的就是,温度的上升,引起光谱波长的偏移,造成色差。
如长时工作在此高温区还将引起器件老化,发光亮度逐步衰减。
同样,当环境温度下降至-40℃时,结电压VF上升,最佳工作电流将从20mA减小到8mA~10mA,发光亮度也随电流的减少而降低,达不到应用场所所需的照度。
为了避免上述特性带来的不足,一般在LED灯的相关产品上,通常采用如下措施:1、将LED装在散热板上,或风机风冷降温。
2、LED采用恒流源的供电方式,不因LED随温度上升引起使回生电流增加,防止PN结恶性升温。
或这两种方法并用。
实践证明,这两种方法用于大功率LED灯(如广告背景灯、街灯)。
确实就是行之有效的措施。
但当LED灯进入寻常百姓家就碰到如下问题了:散热板与风冷能否集成在一个普通灯头的空间内;采用集成电路或诸多元器件组成的恒流源电路,它的寿命不取于LED,而取决整个系统的某块“短板”;有没有吸引眼球的价格。
用热敏电阻补偿法来解决LED恒流源问题,既经济又实用。
我公司采用具有正温度系数的热敏电阻(+2mV/℃)与负温度特性的LED(-2mV/℃)串联,互补成一个温度系数极小电阻型负载。
一旦工作电压确定后,串联回路中的电流,将不会随温度变化而变化,通俗地讲,当LED随温度升高电流增加时,热敏电阻也随温度升高电阻变大,阻止了回路电流上升,当LED随温度下降电流减小时,热敏电阻也随温度下降电阻变小,阻止了回路电流的减少,如匹配得当,当环境温度在-40℃-85℃范围内变化时,LED的最佳工作电流不会明显变化,见图1电流曲线Ⅱ。
LT3763大功率LED驱动电路
LT3763大功率LED驱动电路可驱动大功率 LED、调节太阳能电池以及为电池充电的 60V 输入降压型大功率控制器更新于2013-07-15 21:21:10 文章出处:Luke Milner 设计工程师凌力尔特公司LT3763 LED 太阳能电池充电控制器凌力尔特最好的 LED 驱动器需要精确地调节 LED 电流以再现逼真的颜色，以及快速调制实现强对比度调光。
同时还能识别并能承受短路和开路状态，监视并报告电流值、不受过热的影响、以及在大负载电流时能够保护弱电源。
而一个标准开关转换器需要很多昂贵的放大器、基准和无源组件才能完成这些工作。
作为对比，LT3763 LED 驱动器控制器内置了这些功能，从而降低了材料清单成本、节省了占板空间并提高了可靠性。
LT3763 不仅仅是一个高性能 LED 驱动器。
其丰富的特性还简化了其他高要求应用的设计，例如密封铅酸电池的安全充电、或太阳能电池板最大功率点调节，或两者同时进行。
即使是输入电压高达 60V，LT3763 也能高效地完成这些任务。
驱动 LED图 1 显示了将 LT3763 配置为大功率 LED 驱动器。
CTRL1 引脚的分压计允许手动调节稳压 LED 电流在 0 至 20A。
对于 LED 电流的热调节，LED 附近安装了一个负温度系数的电阻，从 CTRL2 引脚连接至 GND。
图1: 一个具有模拟和 PWM 调光功能的大功率 LED (20A) 驱动器EN/UVLO 引脚的电阻网络可将 LT3763 设置为在输入电压降至低于 10V 时关断。
FB 引脚的电阻网络定义了开路状态，当输出达到 6V 时 (如果出现这种情况)，LT3763 自动降低电感器电流以防止过冲，并拉低 /FAULT 引脚以标记该状况。
LT3763 的设计可提供无闪烁 LED 调光功能，如图 2 所示。
当 PWM 为低电平时，这通过拉低 PWMOUT 来实现，从而断开 LED，同样地断开 VC 的补偿网络，重新同步内部开关时钟和 PWM 脉冲。
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一种高可靠性LED照明驱动电路
摘要：根据LED 照明灯具的特点，设计了一款恒流式驱动电路。此电路采用电容降压方式，
为整个电路提供恒定的电流。利用TVS（瞬态电压抑制器）对LED 进行过压保护，同时利用
NTC（负温度系数热敏电阻）有效地降低了浪涌电流对LED 的冲击，并利用PTC（正温度系
数热敏电阻）将流过LED 的电流限制在一定的范围内，从而延长了LED 照明灯具的实际使
用寿命，避免了频繁的维护与更换，并降低了成本。
0 引言
随着固态照明工业领域的兴起与不断改进，发光二极管（LED）因其具有高效、节能、
寿命长、环保等特点，已成为现今照明技术的可选方案，并逐渐被应用于照明。促使人们关
注LED 照明技术的一个关键因素是，其大大降低了能源的消耗，并可实现长期可靠的工作。
有理由相信，这种新型的固态照明，必将带来人类照明领域的第三次革命。
当然，采用LED 照明，首先需要考虑的是其亮度、成本以及寿命。由于影响LED 寿命
的主要原因是其频繁启动瞬间的电流冲击，外界的各种浪涌脉冲，以及正常工作时的电流限
制等，本电路综合了这些因素，从电路设计上尽量避免大电流对LED 照明灯具的冲击，并
将其工作电流稳定在某一范围内，解决了目前LED 照明灯具的亮度衰减问题从而有效地延
长其使用寿命。
1 驱动电源
LED 均采用直流驱动，因此在市电与LED 之间需要加一个电源适配器即LED 驱动电源。
它的功能是把交流市电转换成适合LED 的直流电。
LED 驱动电源按其驱动方式可以分为恒流式和稳压式。恒流式驱动电路输出的电流是恒
定的，输出的直流电压随着负载阻值的大小不同在一定范围内变化，负载阻值小，输出电压
就低，负载阻值越大，输出电压也就越高。对于稳压电源电路而言，其输出的电压是固定的，
而输出的电流却随着负载的增减而变化。
由于LED 是电流随电压变化显着的器件，当LED 正向导通时，其正向电压的微小变化
便可引起LED 电流的巨大变化。对于稳压式LED 驱动电源而言，当负载变化时，电流波动
较大，LED 在大电流下工作较长时间会损坏。实验表明当流经LED 的实际电流为其允许的
最大电流的70 %时，LED 的发光效能为最佳。同时，由于发光二极管PN 结的电压温度系
数为- 2 mVP℃左右，当LED 散热不良导致温度升高时，其工作电流也会较初始阶段有明显
变化，这也是市面上各种LED 产品快速老化的主要原因。显然，保证LED 的驱动电流稳定
对于LED 的防老化显得尤为重要。因此，恒流式驱动电源是比较理想的LED 驱动方式。
通常驱动LED 均采用专用恒流源或者驱动芯片，当受体积和成本等因素的限制时，最
经济实用的方法就是采用电容降压式电源。用它驱动小功率LED 具有不怕负载短路、电路
简单等优点，而且一个电路能驱动1~70 个小功率LED.但是，这种电源电路启动时的电流冲
击，尤其是频繁启动，会给LED造成破坏。当然，采取适当的保护便可避免这种冲击。
电容降压式电源的典型电路如图1 所示，C1 为降压电容器（采用金属化聚丙烯电
容） ,R1 为C1 提供放电回路。电容C1 为整个电路提供恒定的工作电流。电容C2 为电解
电容，其耐压值取决于所串联的LED 的个数（约为其总电压的1. 5 倍以上） ,它的主要作
用是抑制通电瞬间引起的电压突变，从而降低电压冲击对LED 寿命的影响。R4 为电容C2 的
泄流电阻，其阻值应随着LED 个数的增加适当增加。
图1 电容降压式电源的典型电路
需要注意的是，必须根据负载的电流大小选取适当的电容，而不是依据负载的电压和功
率，通常降压电容C1 的容量C 与负载电流Io 的关系可近似认为：C = 14. 5 I ,其中C 的容
量单位是μF , Io 的单位是A.限流电容必须采用无极性电容，而且电容的耐压值须在630 V
以上。
2 保护电路
由于电容降压电源是一种非隔离式电源，在通电瞬间会产生很大的电流，也就是所谓的
浪涌电流。
此外，由于外界环境的影响如雷击的感应，从电网系统会侵入各种浪涌信号，有些浪涌
会导致LED 的损坏。而LED 抗浪涌电流和抗反向电压能力都比较差，加强这方面的保护也
非常重要，尤其是有些LED灯装在户外，如LED 路灯。因此LED 驱动电源要有抑制浪涌的
侵入，保护LED 不被损坏的能力。本电路采用NTC（负温度系数热敏电阻）来限制电流的
突变，利用PTC（正温度系数热敏电阻）自动调节电流大小使之趋于某个特定的变化范围，
同时在电源输入端并有TVS（瞬态电压抑制器）以避免电压过载。
2. 1 NTC 保护
NTC 是Negative Temperature Coefficient 的缩写，意思是负的温度系数，泛指负温度系
数很大的半导体材料或元器件，所谓NTC 热敏电阻器就是负温度系数热敏电阻器。限制浪
涌电流的最简单有效的方法是在线路输入端串联一只NTC 热敏电阻，如图1中的R2.由于在
冷启动时，NTC 热敏电阻呈现高阻抗，因而使浪涌电流得到限制。而当电流的热效应使NTC
热敏元件的温度升高，NTC 阻值急剧下降时，对系统的电流限制作用会较小。由于NTC 热
敏电阻在热态下的阻抗并不是零，故会产生功率损耗，当然，这种损耗是很小的。
2. 2 PTC 保护
PTC（Positive Temperature CoefflCient）是指在某一温度下电阻急剧增加、具有正温度系
数的热敏电阻现象或材料。为使电路中的电流在正常工作下趋于稳定，本电路还采用了PTC
热敏电阻，如图1 中的R3.电流通过PTC 热敏电阻后引起温度升高，即发热体的温度上升，
当超过居里点温度后，电阻增加，从而限制电流增加，于是电流的下降导致元件温度降低，
电阻值的减小又使电路电流增加，元件温度升高，周而复始，因此具有使温度保持在特定范
围的功能。
PTC 元件串接在电路中，正常情况下，呈低阻状态，保证电路正常工作；当电路发生短
路或窜入异常大电流时，PTC 元件的自热使其阻抗增加把电流限制到足够小，起到过电流保
护作用。当产生过电流的故障得到排除， PTC 元件自动复原到低阻状态。
既避免了维护更换，也避免了可能引起电路损坏的持续循环的开闭状态。
2. 3 TVS 保护
瞬态电压抑制器（ Transient Voltage Suppressor） ,简称TVS ,是在稳压管基础上发展起
来的一种高效保护器件，主要用于对电路元件进行快速过压保护。
当TVS 管两极受到反向瞬态高能量冲击时，它能以10~12 秒量级的速度将两极间的高
阻抗变为很低的阻抗，吸收高能量的浪涌，将两极间的电压箝位于一个预定值，保护电子线
路中的元器件免受各种浪涌脉冲的冲击而损坏。
对于过压保护这一方面，本电路就是在电源输入端并联了TVS ,如图1 中的D2 ,这样可
以将电压维持在TVS 最大承受范围之内，当出现电压高于TVS击穿点的过压的现象时，可
以让电流流经TVS ,藉此保护LED 照明灯具。
3 结论
实验表明，将指针万用表串入电路后，在电路通电瞬间，指针突然偏转大角度的现象得
到明显的改善，有效地防止了浪涌电流对LED 的冲击。同时，启动一段时间后，电流有所
下降，并逐渐趋于稳定。用1W的金属膜电阻或绕线电阻代替NTC 也可达到要求，过压保
护选用TVS 或者压敏电阻均可。在线路板设计方面，需要注意的是，高压输入部分（即电
源输入端到整流桥部分）应尽量远离后面的负载电路，而且在允许的情况下，高压输入部分
导线间的距离应保证在1 mm 以上。基于这些方面的考虑，设计了如图2 所示LED 照明灯
具，此照明模块已经连续工作了4 年左右，亮度未见有所衰减，而且未经任何维护。此电
路易于推广、普及，可广泛应用于公共照明、走廊、仓库等，极具商业化前景。
参考资料：www.lszmw.com
www.ledwang.com