工程師經(jīng)驗之談：LED驅動(dòng)方案選型討論

網(wǎng)友提問(wèn)： 用AC直接驅動(dòng)的LED技術(shù)是怎么回事?

專(zhuān)家回復：AC LED光源是將一堆LED微小晶粒采用交錯的矩陣式排列工藝均分為五串，AC LED晶粒串組成類(lèi)似一個(gè)整流橋，整流橋的兩端分別聯(lián)接交流電源，另兩端聯(lián)接一串LED晶粒，交流電的正半周沿藍色通路流動(dòng)，3串LED晶粒發(fā)光，負半周沿綠色通路流動(dòng)，又有3串LED晶粒發(fā)光，四個(gè)橋臂上的LED晶粒輪番發(fā)光，相對橋臂上的LED晶粒同時(shí)發(fā)光，中間一串LED晶粒因共用而一直在發(fā)光。在60Hz的交流電中會(huì )以每秒60次的頻率輪替點(diǎn)亮。整流橋取得的直流是脈動(dòng)直流，LED的發(fā)光也是閃動(dòng)的，LED有斷電余輝續光的特性，余輝可保持幾十微秒，因人眼對流動(dòng)光點(diǎn)記憶是有惰性的，結果人眼對LED光源的發(fā)光+余輝的工作模式解讀是連續在發(fā)光。LED有一半時(shí)間在工作，有一半時(shí)間在休息，因而發(fā)熱得以減少40-20%。因此AC LED的使用壽命較DC LED長(cháng)。

AC LED成熟的產(chǎn)品如首爾用于A(yíng)C110C的AX3201、AX3211和用于220V的AX3221、AX3231。

工程師LED驅動(dòng)電路設計問(wèn)題解答

1. LED日光燈明暗不均如何解決?

網(wǎng)友提問(wèn)： 23串12并，恒流電源，線(xiàn)路板上有明顯的明暗不均現象，測得電壓在3.02-3.08之間，單顆燈試，3.1v時(shí)暗區的電流為10-15ma 亮區在20ma左右 ，請教這是怎么回事?

專(zhuān)家回復：可能是PCB布線(xiàn)不好，活著(zhù)鋁基PCB板有漏電，可用分段割斷的方法來(lái)尋找，只是比較費時(shí)罷了。0.06W的LED光源，理論工作電流是20mA，一般做燈具為防LED早衰，可設計在15-18mA。

2. PWM恒流LED驅動(dòng)芯片設計日光燈電源問(wèn)題

網(wǎng)友提問(wèn)：最近在用一款PWM恒流LED驅動(dòng)芯片做日光燈電源， 出現以下問(wèn)題：

a， 恒流源不恒流，在輸入80V-250V電壓變化過(guò)程中，電流先增大，后減小，且變化范圍比較大，電感換過(guò)很多個(gè)(電感都是自制，從500uH-3mH)，問(wèn)題依舊

b，使用的MOS管是5N5001，測試DS兩端電壓，在輸入150V左右時(shí)，數字萬(wàn)用表開(kāi)始亂跳。

專(zhuān)家回復：

a. PWM LED驅動(dòng)IC組成的LED日光燈電源方案在Vin小范圍變化時(shí)，對于固定負載是恒流的。當Vin大幅度變化時(shí)它需要有一個(gè)響應時(shí)間，當線(xiàn)路設計不好或PCB板設計不好時(shí)，應當在Vin變化時(shí)，Iout也會(huì )有一定的變化。

b. 用數字萬(wàn)用表測試DS電壓是不合理的，如果想看該電壓該用示波器看。3. LED閃爍問(wèn)題

網(wǎng)友提問(wèn)：驅動(dòng)鹵素燈的時(shí)候降低電壓，鹵素燈亮度降低，沒(méi)其他變化。驅動(dòng)LED時(shí)降低電壓，LED在一定程度上會(huì )發(fā)生閃爍。為什么呢?

專(zhuān)家回復：鹵素燈是純電阻負載，因此鹵素燈電子變壓器與其配合能很好的工作。而LED燈具是容性阻抗+感性阻抗的負載，鹵素燈電子變壓器接受LED燈負載時(shí)它輸出的能力會(huì )大大下降，表現為輸出電壓由12V驟降至7V，如是8V啟動(dòng)的驅動(dòng)IC即進(jìn)入欠壓保護狀態(tài)，此時(shí)鹵素燈電子變壓器輸出電壓又升至12V，如此周而復始，使你見(jiàn)到LED燈在閃爍。解決方案是選用啟動(dòng)電壓低于6V的驅動(dòng)IC。

4. 水下燈應該如何設計?

網(wǎng)友提問(wèn)：水下燈應該如何設計?有哪些問(wèn)題要注意?LED燈珠炸是不是由沖擊電流造成的?如何解決?

專(zhuān)家回復：從安全的角度來(lái)說(shuō)，水下燈要求采用低壓隔離供電，盡可能使用國際通用的AC 36V以下電源，因此AC24V、AC12V都是可選用的標準電源。

長(cháng)距離送電會(huì )造成電壓下降，可增加銅線(xiàn)直徑來(lái)補償。此外， AC在線(xiàn)間傳輸比DC在線(xiàn)間傳輸損耗要小。

水底燈大多采用AC24V安全電源，因此完全可以選用Vin=6-30V、Iout=1.2A，系統應用零部件很少的PT4115來(lái)做驅動(dòng)電源，它用四個(gè)肖特基二極管做整流橋，一個(gè)濾波儲能電容器、一個(gè)輸出電流設定電阻、一個(gè)續流肖特基二極管和一個(gè)續流電感器。

電網(wǎng)載荷瞬時(shí)突變會(huì )引起電流浪涌，可在電路上加保護器件來(lái)有效抑制。早期的9910IC都有“炸燈珠”毛病，需要靠應用電路來(lái)改進(jìn)。5. LED亮度不均問(wèn)題

網(wǎng)友提問(wèn)：要做一款60W功率LED太陽(yáng)能路燈，用兩個(gè)12V的電池組串聯(lián)儲存太陽(yáng)能(單個(gè)電池組放電電壓在10.8-15V左右)，路燈的供電電壓在21.6-30V之間。 計劃采用用2個(gè)分別可以驅動(dòng)30W的驅動(dòng)單元，采用兩個(gè)6串5并的方式。驅動(dòng)器選擇可PWM調光的BUCK芯片。但是實(shí)際出現LED亮度不均問(wèn)題，該問(wèn)題怎么解決?