LED照明的電源解決方案(圖)

　隨著(zhù)時(shí)代的進(jìn)步與生活機能的提升，現代社會(huì )對照明的要求已不再只是追求光亮，新世代照明觀(guān)念已進(jìn)入節能(Energy Saving)、環(huán)保(Environment)、人因(Ergonomics)與計算機化(Computerization)、與精致化(Compactness)的階段。新世代照明的產(chǎn)品最受注意者為發(fā)光二極管（Light Emitting Diode, LED）半導體照明，便是符合上述的要求。

　　LED具有低耗能、高壽命之優(yōu)點(diǎn)，因此許多特殊應用均會(huì )采用LED當作其發(fā)光源；然而因為L(cháng)ED所須之電源為直流、低電壓，故傳統上用以推動(dòng)鎢絲燈泡或日光燈之電源并不適合直接推動(dòng)LED燈具。

　　而傳統的定電壓轉換器必須經(jīng)過(guò)修改后，才能適用于推動(dòng)LED燈具；電路修改需考量定電流輸出、能源轉換效率、功率因素(power factor)等，均將考驗電子電路的設計技術(shù)。本文將介紹目前市面上最常見(jiàn)之兩種解決方案，以及一最新發(fā)展出的解決方案。常見(jiàn)的兩種解決方案 一、低頻變壓器及半波或全波整流電路

　　優(yōu)點(diǎn)：電路簡(jiǎn)單、成本低

　　缺點(diǎn)：體積大、電壓模式，LED亮度會(huì )隨著(zhù)供應電壓之變化而有所改變；無(wú)法提供定電流輸出；突波電流較大。

　　如圖一所示，這種提供LED電源的方式非常簡(jiǎn)單只需一個(gè)低頻變壓器，整流器，濾波電容還有一個(gè)用來(lái)調整亮度的可變電阻。串聯(lián)LED的數目主要由變壓器的圈數比所決定。一旦選用圈數比固定之后若要得到一樣的亮度，就很不容易改變LED的數目。只能夠藉由并聯(lián)的方法增加LED的數目，但這種電源架構很不容易做到并聯(lián)的LED有相同的亮度。

　　二、切換式電源供應器- 提供固定電壓

　　優(yōu)點(diǎn)：技術(shù)很成熟，易取得；目前大部份LED照明的電源方式，電壓負載，變化穩定性佳。

　　缺點(diǎn)：切換式電源供應器對于LED之串聯(lián)或并聯(lián)，不容易提供固定電源，電流負載 (current load ) 變化大；所以無(wú)論是LED之串聯(lián)或并聯(lián)應用，流經(jīng)每一LED之電流不相同，反應到實(shí)際應用品上，即LED亮度亦不易控制，因此解決方案較不利于LED照明電源。

　　另外這種電源采用切換式技術(shù)所以體積遠比前一種方案小很多。其中的VR是可變電阻用來(lái)調整LED亮度。若采用輸出電壓可調變的電源供應器，對于LED的串并聯(lián)應用會(huì )方便很多，目前可調輸出電壓的電源價(jià)格偏高或是體積會(huì )比固定電壓模式的大些。最新技術(shù)

　　三、切換式定電流供應器

　　從過(guò)去使用上之不方便，發(fā)展出定電流模式之電源，當作LED照明之電源?？稍试SLED串、并聯(lián)之應用，較易控制流經(jīng)LED之電流、也就是較易控制LED亮度。

　　如圖三所示，屬于定電流的電源供應器，輸出電流可調整非常適合LED照明的應用。因為沒(méi)有額外的可變電阻VR，所以電源使用率比前兩種方案高些。在LED的串聯(lián)使用上非常方便，因為流經(jīng)LED的電流固定不受LED數目的影響。對于LED的并聯(lián)使用仍無(wú)法保證并聯(lián)路徑LED的均流效果。

目前大電流的LED照明電源大都采用前兩種解決方案，但相較之下，切換式定電流供應器的定電流輸出模式更為適合，因為無(wú)論是在串聯(lián)或并聯(lián)應用上，均可輕易控制每路LED電流，進(jìn)而達到亮度一致；另外關(guān)于輸入電流的諧波失真盡可能低，對于總電流諧波失真(THD)大小及功率因子值會(huì )因采用不同國家標準而有所不同，商品化的產(chǎn)品只要在設計上符合該申請國家的標準既可，無(wú)須做到功率因子近似1，或THD小于10%，否則在成本上將會(huì )提高很多而失去產(chǎn)品競爭力，至于THD規范可參考IEC1000-3-2 class D，在設計時(shí)也要特別注意LED的開(kāi)路與短路保護。