試論新型LED照明燈具驅動電路的研究與設計

姚斌雄

摘要：最近這幾年，人們對于新型LED照明燈具的研究力度相對較大，而且在針對燈具驅動源技術進行深入的研究時，設計了恒流式驅動電路，它保證了LED燈具在使用的過程當中具有更穩(wěn)定的特點，它在使用電容降壓式驅動以及TVS對電路進行過壓保護的狀態(tài)下，就可以將電路的電流線定在一定的范圍之內。與此同時，驅動電路的設計可以確保各個LED串聯(lián)支路電流保持一致的狀態(tài)，同時也可以對傳統(tǒng)LED連接的方式進行綜合性分析，使得新型的LED陣列結構具有更為穩(wěn)定性的特點。

關鍵詞： LED恒流驅動;陣列結構;電容降壓;保護電路

在最近這兩年，人們對于環(huán)保的關注力度越來越高，而且我國正在創(chuàng)業(yè)節(jié)約型以及環(huán)境友好型的社會，所以綠色照明，綠色生產以及綠色環(huán)保的觀念深入人心。在科學技術快速發(fā)展的背景之下，半導體材料的應用范圍在不斷的拓寬小功率的LED光源也逐漸應用在不同的照明場景當中。除了景觀照明之外，LED燈具在家用照明當中也獲得了較為廣泛的應用，并獲得較好的應用效果。針對要一地照明的相關內容進行綜合考慮時，我們主要考慮的因素是它的亮度成本以及壽命。影響LED照明燈具壽命的因素主要是頻繁啟動瞬間的電流沖擊，以及外界的各種脈沖和LED使用時的連接方法。所以為了保證LED的使用壽命得到有效的延長，我們需要設計出一種簡單廉價實用的驅動電路。

一、 LED燈具驅動設計對LED燈具使用的影響

自從，LED作為一種新型光源，被人們研究并且推廣使用以來LED燈具的發(fā)展速度越來越快，而且它在設計以及生產的過程當中使用的驅動方式具有較為明顯的差異，有阻容降壓式驅動，恒壓式驅動，恒流式驅動，慢沖式驅動等等多種不同類型的驅動方式，對于 LED的發(fā)展而言帶來了積極的影響。但是因為半導體發(fā)光二極管是電流是半導體功率器件，它在使用期間它的電流會直接影響到它的發(fā)光度以及節(jié)溫的溫度，以LED作為基礎，使用不同類型的驅動方式，最后所展現(xiàn)出來的使用效果也具有比較明顯的差異。常用的驅動方式是阻容降壓式驅動方式，這是一款較為簡單并且具有較高經濟性能的要與其驅動方案，使用的元器件相對較少，與此同時電路結構也具有解一個夠簡單的特點，它只需要靠電容降壓以及限流就可以保證其電流具有穩(wěn)定性的特點，當然在這個過程當中，通過對輸入電壓變化進行有效的控制，對其后期的使用效果也會產生很大的影響。

其實不管使用哪種類型的驅動設計方式，無論是主阻容降壓式驅動，恒壓式驅動還是十恒流式驅動，我們都需要對LED供電方案進行深入的了解，目前市場上使用的驅動方案是從嚴格的角度分析都不是最佳的方案，所以我們需要花費更多的時間和精力對其驅動方案進行深入的研究，保證其驅動方案具有科學性以及合理性的特點，只有這樣才可以真正推動要義的照明的發(fā)展。

二、 LED燈的連接

1.傳統(tǒng)LED燈的連接方式

影響LED日光燈壽命的因素相對較多，很多因素都會被設計者直接忽略，其中LED的連接方式，因為未能得到有效的關注，所以其解決的力度也比較高，對于LED使用壽命的影響力度比較大。傳統(tǒng)的LED陣列方式主要有串聯(lián)方式，并聯(lián)方式以及串并聯(lián)式方式，這三種不同類型的結構，而其不同類型的LED陣列方式也存在較為明顯的特點。其中串聯(lián)式的LED陣列方式的有點在于它具有較高的抗阻能力，可以幫助陣列前端的電源進行供應期的設計工作。并聯(lián)式的LED陣列方式，優(yōu)點在于具備驅動電流可平均分配的特點，如果使用恒流源驅動陣列，那么如果部分元器件出現(xiàn)斷裂的情況，那么其余的電流就會分散到多個LED上。但是如果出現(xiàn)部分LED短路的情況，那么它兩端也會形成短路。串并聯(lián)系的LED陣列方式，優(yōu)點在于具有較高的阻抗能力，而且每一組串聯(lián)的LED可以看作獨立的系統(tǒng)，如果一部分系統(tǒng)出現(xiàn)短路，那么整個系統(tǒng)的阻抗變化相對較小。

2.新型LED陣列結構

傳統(tǒng)的LED陣列形式，在實際使用的過程當中所存在的問題相對較多，而這些問題未能得到有效的解決，也直接導致元器件在投入使用之后出現(xiàn)各種各樣的故障問題。所以相關設計人員根據(jù)LED的實際運行情況設置新型的LED連接陣列結構，這些結構是由無數(shù)個要義的單元共同組成，而每一個單元又由三個部分共同組成。因為每一個單元都是一個獨立的結構和獨立結構內部又有不同的語言器件，所以它本身的正極可以連接到另一個分支的陽極上，可以達到并聯(lián)的效果，這種這類連接的方式可以有效的解決LED短路以及斷路的相關問題，它與傳統(tǒng)的要有一定陣列結構方式相比，具有比較明顯的穩(wěn)定性。而且當部分的LED出現(xiàn)故障時，其余的LED仍然可以保持正常運行的狀態(tài)。使用這種類型的連接方式，可以保證驗證當中的元器件的不同特性展現(xiàn)出來，而且每一顆LED的亮度都基本相同，此設計方案的性能具有穩(wěn)定性以及可靠性的特點。

三、LED燈驅動電路設計

在目前市場上使用的多種LED照明產品當中，功率最小的照明產品所使用的驅動方式都是恒流驅動以及穩(wěn)壓驅動，這種驅動方式本身就具有穩(wěn)定性的特點，特別是對于恒流式驅動電路而言，它的電流是恒定的穩(wěn)壓電絕電路又是輸出的，電壓是固定的，所以它在使用的過程當中其穩(wěn)定性相對較高。因為在處于負債變化的情況下，電流的波動比較大，所以在大電流工作比較長的情況下，LED的使用壽命會大幅度縮短。此時選擇橫流式驅動電源，對于LED的發(fā)展而言是較為理想的。但是LED的驅動源在實際使用的過程當中所存在的問題還是比較明顯，例如抗浪涌的能力比較差，特別是對反向電壓能力的反抗能力也比較差，所以我們應該花費更多的時間和精力對抗反壓電壓能力的內容，進行足夠的關注，解決驅動源可靠性的相關問題，才可以使得LED燈具真正的替代普通的日光燈。

結束語

本文以LED燈具的實際使用情況作為基礎，以電容降壓式驅動電路以及新型LED陣列結構作為研究的主要方向，設計不同類型的LED日光燈電路。與傳統(tǒng)的電路相比，該類型的電路具有體積小，可靠性高以及壽命長的特點，它能夠很好地將降壓電容進行有效的改變，并且適用于多種不同類型的LED燈具。在實際使用的過程當中，我們可以針對多LED組合光源的實現(xiàn)方法不同的實現(xiàn)方法以及具體存在的問題，對LED光源的整合進行充分討論，保證LED燈具的設計以及使用都具有穩(wěn)定性的特點。

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