試論新型LED照明燈具驅(qū)動電路的研究與設(shè)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(qū)動源技術(shù)進行深入的研究時，設(shè)計了恒流式驅(qū)動電路，它保證了LED燈具在使用的過程當(dāng)中具有更穩(wěn)定的特點，它在使用電容降壓式驅(qū)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(nèi)。與此同時，驅(qū)動電路的設(shè)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(jié)構(gòu)具有更為穩(wěn)定性的特點。

關(guān)鍵詞： LED恒流驅(qū)動;陣列結(jié)構(gòu);電容降壓;保護電路

在最近這兩年，人們對于環(huán)保的關(guān)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(chǎn)以及綠色環(huán)保的觀念深入人心。在科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的背景之下，半導(dǎo)體材料的應(yīng)用范圍在不斷的拓寬小功率的LED光源也逐漸應(yīng)用在不同的照明場景當(dāng)中。除了景觀照明之外，LED燈具在家用照明當(dāng)中也獲得了較為廣泛的應(yīng)用，并獲得較好的應(yīng)用效果。針對要一地照明的相關(guān)內(nèi)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(shè)計出一種簡單廉價實用的驅(qū)動電路。

一、 LED燈具驅(qū)動設(shè)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(shè)計以及生產(chǎn)的過程當(dāng)中使用的驅(qū)動方式具有較為明顯的差異，有阻容降壓式驅(qū)動，恒壓式驅(qū)動，恒流式驅(qū)動，慢沖式驅(qū)動等等多種不同類型的驅(qū)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(dǎo)體發(fā)光二極管是電流是半導(dǎo)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(chǔ)，使用不同類型的驅(qū)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(qū)動方式是阻容降壓式驅(qū)動方式，這是一款較為簡單并且具有較高經(jīng)濟性能的要與其驅(qū)動方案，使用的元器件相對較少，與此同時電路結(jié)構(gòu)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(dāng)然在這個過程當(dāng)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(chǎn)生很大的影響。

其實不管使用哪種類型的驅(qū)動設(shè)計方式，無論是主阻容降壓式驅(qū)動，恒壓式驅(qū)動還是十恒流式驅(qū)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(qū)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(qū)動方案進行深入的研究，保證其驅(qū)動方案具有科學(xué)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(shè)計者直接忽略，其中LED的連接方式，因為未能得到有效的關(guān)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(jié)構(gòu)，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(yīng)期的設(shè)計工作。并聯(lián)式的LED陣列方式，優(yōu)點在于具備驅(qū)動電流可平均分配的特點，如果使用恒流源驅(qū)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(jié)構(gòu)

傳統(tǒng)的LED陣列形式，在實際使用的過程當(dāng)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(dǎo)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(guān)設(shè)計人員根據(jù)LED的實際運行情況設(shè)置新型的LED連接陣列結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)和獨立結(jié)構(gòu)內(nèi)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(guān)問題，它與傳統(tǒng)的要有一定陣列結(jié)構(gòu)方式相比，具有比較明顯的穩(wěn)定性。而且當(dāng)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(dāng)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(shè)計方案的性能具有穩(wěn)定性以及可靠性的特點。

三、LED燈驅(qū)動電路設(shè)計

在目前市場上使用的多種LED照明產(chǎn)品當(dāng)中，功率最小的照明產(chǎn)品所使用的驅(qū)動方式都是恒流驅(qū)動以及穩(wěn)壓驅(qū)動，這種驅(qū)動方式本身就具有穩(wěn)定性的特點，特別是對于恒流式驅(qū)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(dāng)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(qū)動電源，對于LED的發(fā)展而言是較為理想的。但是LED的驅(qū)動源在實際使用的過程當(dāng)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(yīng)該花費更多的時間和精力對抗反壓電壓能力的內(nèi)容，進行足夠的關(guān)注，解決驅(qū)動源可靠性的相關(guān)問題，才可以使得LED燈具真正的替代普通的日光燈。

結(jié)束語

本文以LED燈具的實際使用情況作為基礎(chǔ)，以電容降壓式驅(qū)動電路以及新型LED陣列結(jié)構(gòu)作為研究的主要方向，設(shè)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(dāng)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(shè)計以及使用都具有穩(wěn)定性的特點。

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