LED按照應用可以分為照明、背光和顯示三大類別。大多數的LED驅動電路都屬于下列拓撲類型：降壓型、升壓型、降壓-升壓型、SEPIC和反激式拓撲。為了實現更加高效的LED照明，需要有新的拓撲結構來提供解決方案，從反激式拓撲結構轉向諧振半橋拓撲結構，可以充分發揮零電壓開關拓撲結構（ZVS）的優勢。除此之外還有簡易的限流電阻器或線性穩壓器來驅動LED，但是此類方法通常會浪費過多功率。LED照明應用的主要設計挑戰包括以下幾個方面：散熱、高效率、低成本、調光無閃爍、大范圍調光、可靠性、安全性和消除色偏。這些挑戰需要綜合運用適當的電源系統拓撲架構、驅動電路拓撲結構和機械設計才能解決。
.jpg)
表1 LED驅動常用拓撲結構圖
不管LED照明系統的輸出功率有多大，LED驅動器電路的選擇都將在很大程度上取決于輸入電壓范圍、LED串本身的累積電壓降、以及足以驅動LED所需的電流。這導致了多種不同的可行LED驅動器拓撲結構，如降壓型、升壓型、降壓-升壓型和SEPIC型、反激式拓撲、諧振半橋拓撲結構。每種拓撲結構都有其優點和缺點。
LED驅動電路相關的設計參數包括輸入電壓范圍、驅動的LED數量、LED電流、隔離、EMI抑制以及效率等。總的看來LED照明設計需要考慮以下幾方面的因素：
輸出功率：涉及LED正向電壓范圍、電流及LED排列方式等
電源：AC-DC電源、DC-DC電源、直接采用AC電源驅動
功能要求：調光要求、調光方式（模擬、數字或多級）、照明控制
其他要求：能效、功率因數、尺寸、成本、故障處理（保護特性）、要遵從的標準及可靠性等
更多考慮因素：機械連接、安裝、維修/替換、壽命周期、物流等
LED照明驅動
LED照明符合節能環保的大趨勢，前景比較明朗，雖然背光、顯示技術發展多年，方案相對成熟，但在市場熱度上不如照明，而且在很多相關消費電子市場（如手機背光）競爭強度大，對成本要求高，價格戰頻發，利潤空間受到較大限制。有人認為也許就在2-3年中，LED照明技術將有突破性進展，市場會大規模啟動。與此同時LED照明的應用不斷拓寬，新的市場不斷涌現。也許大功率路燈、普通照明等市場起步比較慢，但你會發現一些小功率的照明市場在快速發展，比如裝飾照明、便攜產品照明等等。
美國能源部（DOE）“能源之星”（ENERGYSTAR）固態照明（SSL）規范：
美國能源部（DOE）“能源之星”（ENERGYSTAR）固態照明（SSL）規范中規定任何功率等級皆須強制提供功率因數校正（PFC）。這標準適用于一系列特定產品，如嵌燈、櫥柜燈及臺燈，其中，住宅應用的LED 驅動器功率因數須大于0.7，而商業應用中則須大于0.9;但是，這標準屬于自愿性標準。歐盟的IEC61000-3-2 諧波含量標準中則規定了功率大于25 W 的照明應用的總諧波失真性能，其最大限制相當于總諧波失真（THD）《 35%，而功率因數（PF）》0.94。
雖然不是所有國家都絕對強制要求照明應用中改善功率因數，但某些應用可能有這方面的要求，如公用事業機構大力推動擁有高功率因數的產品在公用設施中的商業應用，此外，公用事業機構購入/維護街燈時，也可以根據他們的意愿來決定是否要求擁有高功率因數（通常》0.95+）。
美國能源部能源之星近期發布了其集成LED燈（該燈通常要擰入ANSI標準化燈座，與當今市面上的大多數白熾燈類似）提議標準的修訂草案3，其中規定對于功率≤5W的燈泡，對最小功率因數不作要求，對于功率》5W的燈泡，功率因數必須≥ 0.70。
LED照明系統拓撲架構選擇：
LED照明系統架構選擇取決于你的設計目標是低成本、高效率還是最小PCB面積。一般來說，小于25W的LED照明系統不要求進行功率校正，因此可以采取簡單一些的拓撲架構，如PSR或Buck拓撲。25W-100W的LED照明應用要求進行功率校正，因此一般采用單級PFC、準諧振（QR）PWM或反激式拓撲。100W以上LED照明應用一般采用效率更高的LLC拓撲和PFC。從效率角度來看，LLC和QR性能更好;而PSR方案無需次級反饋，設計簡單，尺寸也比其它方案小。”
就DC-DC解決方案而言，其中，標準降壓型轉換器是最簡單和最容易實現的方案，升壓型和降壓-升壓型轉換器次之，而SEPIC型轉換器則最難實現，這是因為它采用了復雜的磁性設計原理，而且需要設計者擁有高超的開關模式電源設計專長。終端產品的應用決定LED的拓撲結構，然后再根據LED的拓撲結構和輸入電源再合理選擇Buck、Boost、SEPIC（較少用）、或Buck-Boost結構。“一般來說，25W以下選用Buck的較多。更大功率的則傾向于選擇Boost結構。效率的話兩者一般都可以做到85%以上，小功率的LED燈盡量采用集成度高的方案。大功率的方案要選用技術集成度高的產品。
關注我們
公眾號：china_tp
微信名稱：亞威資訊
顯示行業頂級新媒體
掃一掃即可關注我們
