大功率LED驱动电源的设计要素( 一)

作者：时间：2013-05-30来源：网络收藏

LED(Lighty Emitting Diode)，又称发光二极管，是一种能够将电能转化为可见光的半导体发光器件。

本文引用地址：http://www.amcfsurvey.com/article/175148.htm

近几年，LED技术取得了突飞猛进的发展，在发光亮度和效率方面具有明显的提高，尤其是大功率LED，更被寄以厚望，并逐步取代以往的光源，成为照明领域的新一代绿色光源。它具有光效高、低功耗、寿命长、稳定性高、光色纯、安全性好、可控性强等优点。

然而大功率LED所需的驱动电源为直流的低电压，所以传统上用以驱动灯泡(钨丝)、日光灯、节能灯、钠灯等光源的电源并不适合直接驱动 大功率LED;而普通的降压、稳压电源必须重新改良后，才能适用于驱动大功率LED。

本文根据大功率LED的工作特性，对市场上常见的驱动电源进行分析;提出了在路灯照明领域的应用中，为了能更好的发挥大功率LED的优点，驱动电源必须满足恒流输出、散热、效率、功率因素、过压过流过温保护等多个设计要素。

一、大功率LED的工作特性

下图为正向导通压降(VF)和正向电流的(IF)非线性关系曲线图。由曲线可知，当正向电压超过某个阈值，即通常所说的导通电压之后，可近似认为，IF随着VF的上升而急剧上升;由图可知，大功率LED是低电压、大电流的发光器件，当前大功率LED的最高IF可达1A，而VF一般为2～4V。

由于大功率LED的光特性通常都描述为电流(IF)的函数，而不是电压(VF)的函数。加上LED生产工艺和温度的不同，大功率LED的正向压降(VF)变化范围会出现比较大的波动(最大可达1V以上)，而由上图中的VF-IF曲线可知，VF的微小变化会引起较大的IF变化;其LED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。所以,采用恒压源驱动不能保证LED亮度的一致性，并且影响LED的可靠性和寿命。因此，大功率的LED通常采用恒流源驱动，以保证大功率LED使用的安全性，同时达到理想的发光强度。

下图是LED的光通量(φv/lm)和温度(℃)与关系曲线，由下图可知光通量与温度成反比，温度的变化对LED的波长也有一定的影响，因此，良好的散热是LED保持恒定亮度的保证。