大功率LED驅動(dòng)電源的設計要素( 一)

2.1.1、電路構成與工作原理

如圖(三)所示，這類(lèi)電源的共同特點(diǎn)是由工頻變壓器，整流濾波電路、恒壓電路組成;

該類(lèi)型電路工頻變壓器原、副線(xiàn)圈完全隔離，通過(guò)調整原副線(xiàn)圈的變比，就可以在副邊得到需要的交流電壓，該工頻變壓器起到了隔離、降壓的作用。通過(guò)后繼的整流和穩壓電路，就可以得到預期的直流電壓。

2.1.2、優(yōu)點(diǎn)：電路簡(jiǎn)單、成本很低

2.1.3、缺點(diǎn)：損耗大，效率低，體積大，溫升高，亮度不穩定

該類(lèi)電路的工頻變壓器起到降壓的同時(shí)，自身的損耗也會(huì )隨負載的增大而明顯增加，導致嚴重的溫升現象;同時(shí)能量轉換的效率也會(huì )變低;另外由于該變壓器的物理結構，限制了該電源體積的變小化。

該類(lèi)電路在驅動(dòng)大功率白光LED時(shí)，必須串聯(lián)了一RES來(lái)限制和穩定流經(jīng)大功率白光LED的電流，否則一旦工作電流過(guò)大，超過(guò)了大功率白光LED的最大工作電流，則會(huì )導致大功率白光LED的永久性損壞，然而增加限流電阻的方法，不但增加了能量的過(guò)多損耗，而且不能解決工頻電壓的波動(dòng)而導致的發(fā)光亮度不穩定的問(wèn)題;

該類(lèi)電路的工頻變壓器的線(xiàn)圈變比決定了大功率白光LED的串聯(lián)數量，一旦選定了工頻率變壓器，則就難以增加大功率白光LED的串聯(lián)數量。為了滿(mǎn)足不同的發(fā)光亮度需求，只能以并聯(lián)的方式來(lái)增加大功率白光LED的數量，但是因為大功率白光LED的屬性(導通電壓、溫度)不同，很難實(shí)現流經(jīng)每個(gè)并聯(lián)LED分支有相同的電流，從而會(huì )出現各并聯(lián)的分支LED的發(fā)光亮度不一致的現象。

該類(lèi)電路的電能轉換效率低，不能實(shí)現節能的目的;工頻電壓的波動(dòng)和電路的溫升導致的大功率白光LED的發(fā)光亮度不穩定，使得該電路不適用于路燈照明領(lǐng)域。

2.2、高頻變壓器開(kāi)關(guān)穩壓源

2.2.1、電路構成與工作原理

如圖(四)所示，這類(lèi)電源的共同特點(diǎn)是具有高頻變壓器，直流電壓是從變壓器次級繞組的高頻脈沖電壓整流濾波而來(lái)。變壓器原副線(xiàn)圈是隔離的，而輸入電壓是直接從交流市電整流得到的高壓直流。

2.2.2、優(yōu)點(diǎn)：功耗小，效率高，體積小，重量輕，穩壓范圍寬

2.2.3、缺點(diǎn)：控制電路比較復雜，對元器件要求高，亮度不穩定

該類(lèi)電路使用了大功率開(kāi)關(guān)晶體管、快速恢復二極管以及高頻變壓器，開(kāi)關(guān)轉換速度很快，這使得大功率開(kāi)關(guān)晶體管的功耗很小，電源的效率可以大幅度地提高;由于沒(méi)有采用笨重的工頻變壓器，大功率開(kāi)關(guān)晶體管的功耗又很小，省去了較大的散熱片，所以電源的體積小，重量輕;關(guān)鍵在于該類(lèi)電路的輸出電壓是由激勵信號的占空比來(lái)調節的，工頻輸入信號電壓的變化可以通過(guò)脈沖調制來(lái)進(jìn)行補償，在出現電網(wǎng)電壓變化較大時(shí)，仍能保證有較穩定的輸出電壓。

該類(lèi)電路在驅動(dòng)大功率白光LED的原理上和工頻變壓器線(xiàn)性穩壓源一樣，采用的是恒壓限流的方法，沒(méi)有符合大功率白光LED的非線(xiàn)性V-I曲線(xiàn)特性，所以在性能方面，仍存在串并連發(fā)光亮度不穩定和發(fā)光亮度不一致的問(wèn)題;

該類(lèi)電路較之工頻變壓器線(xiàn)性穩壓源，在效率、體積、穩壓范圍方面有顯著(zhù)的改善，所以在其他一些照明場(chǎng)合使用比較多，但該類(lèi)電路仍不適合于路燈照明領(lǐng)域。