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LED驱动简介 陈列2012.8.1 目录 前言 LED驱动简介 LED驱动简介 LED伏安特性 从电网到LED LED驱动基本要求 LED驱动主要性能差数和名词简介 DC-DC直流到直流高频变换式恒流驱动 降压式 升压式 升降式 AC-DC交流到直流恒流驱动 高频变换非隔离降压式 高频变换隔离反激式 光偶检测式 原边检测式 高压驱动式 阻容降压式 直接降压式 DC-DC降压式恒流变换原理简述 电感的一个基本公式 电感的一些特征 非连续模式、临界模式和连续模式 连续模式下电流算式推导 有关功率因数 高功率因素驱动 有关电磁兼容EMC和安规 可控硅调光驱动 前言 本篇原作为‘东南电力’业务人员的培训之用，一般描述尽可能通俗易懂。 考虑到对工程人员和产线员工也有帮助，本篇对部分原理性问题也作一些较深入描述。 LED驱动简介 为了符合LED伏安特性对电池供电或电网供电作高效率转换而设定的这部分电路称LED驱动。 针对电池供电有DC-DC转换 针对电网有AC-DC转换 LED伏安特性 LED是半导体发光器件，正向导通伏安特性有点类似于稳压管。 砷化镓白光LED在25度温度时正常工作电流下正向压降Vf约3.2V。 Vf随温度上升而下降，LED结温每上升1度， Vf约下降0.0023V（估） 从电网到LED 为了便于输变电电网输电一般施行交流供电。 我国电网用户端电压：AC220V/50Hz 欧洲大部分： AC220V/50Hz 日本： AC100V /50Hz/60Hz 美国：民用AC110V/50/60Hz，工业277V/60Hz LED驱动基本要求 LED对驱动基本要求是直流恒流供电。 LED驱动主要性能差数和名词简介 市电：电网客户端。 高功率因素驱动：功率因素大于０.９。 隔离驱动：驱动输入端与输出端有高频变压器隔离，单手碰触输出端不易触电。 非隔离驱动：没有高频变压器隔离，手碰触输出端有触电危险。 ＤＣ－ＤＣ：直流到直流变换 ＡＣ－ＤＣ：交流到直流变换 电压调整率：输入电压波动对输出电流的影响 负载调整率：负载变动对输出电流的影响　 频闪：输出带市电纹波引起ＬＥＤ光闪 短路保护：输出短路驱动自动进入保护 开路保护：输出开路驱动自动进入保护 温度保护：温度过高驱动自动进入保护 PWM：脉宽调制 连续模式：在Buck、反激拓扑，Toff时序电感内能量未安全释放。 非续模式： Toff时序电感内能量释放完毕 DC-DC直流到直流高频变换式恒流驱动 为了适应电池供电的需要。 为了应用于电子变压器输出的Ｍ１６射灯的需要。 ＤＣ－ＤＣ按形式有：降压、升压、升降压、翻转等。ＬＥＤ常用到前三种。 降压式 降压式是所有开关变换中最简单的形式。 专业称ＢＵＣＫ拓扑。 升压式 输出比输入电压高。 专业称ＢＯＯＳＴ拓扑。 升降压 输入电压既可比输出电压高也可比输出电压低。 专业称ＢＵＣＫ－ＢＯＯＳＴ拓扑。 AC-DC交流到直流恒流驱动 从市电到LED，就需要AC-DC交流到直流恒流驱动。 从基本形式看非隔离式可以看作 DC-DC（ＢＵＣＫ式）式加上AC整流桥。 隔离反激式可以看作 DC-DC（ＢＵＣＫ－ＢＯＯＳＴ式）的电感加上副边线圈。 AC-DC交流到直流恒流高频变换形式很多，LED驱动由于功率较小一般就采用较简单拓扑如降压式、反激式。 为了降低成本和小体积方面考虑，也有采用直接降压式。 非隔离高频变换式降压式 非隔离式可以看作 DC-DC（ＢＵＣＫ式）式加上AC整流桥。 隔离高频变换式反激式 因为LED驱动功率一般不大，小于50Wled隔离驱动拓扑是反激式。 反激式电路最简单，元器件少成本也较低。 早期隔离反激式是光偶检测式，特点是精度较高，但存在要么取样功耗大、要么取样电路复杂等缺点。 较新颖的隔离反激式是原边检测式，特点是电路简单，取样功耗小；虽然调整精度稍低，但能满足照明需要。 隔离反激式可以看作 DC-DC（ＢＵＣＫ－ＢＯＯＳＴ式）的电感加上副边线圈，当然整流桥是免不了的。 光偶检测式 基本电路。 恒流电路除了检测电流，也需要检测电压以保证开路时，电压不至于太高。 原边检测式 由于反激式输出电流与原边关系紧密。 算上损耗和匝比，通过检测原边电流，也能实现恒流输出。 目前原边检测式输出精度可以实现±1.5%~ 3%。 为了开路保护，一般同时也从原边检测电压来控制输出电压。 上图是个较新型的原边检测式电路，支持高功率因素，电路也较简单。 ＭＯＳ管源极电阻Ｒ４检测电流，Ｒ６，Ｒ５检测电压。 高压驱动式 为了降低成本和减少体积，利用电容限流或直接把多个LED串联到接近高压AC电压方式，称之为高压驱动式。 早期利用电容限流方式因为均有电阻参与，因此也称为阻容降压式。 近年来，