將低碳環(huán)保的LED應(yīng)用于照明，是照明史上新的里程碑。

　　LED的正向壓降與PN結(jié)的溫度系數(shù)為負(fù)，溫度升高時(shí)，LED的正向壓降會(huì)降低，所以LED不能用穩(wěn)壓電源驅(qū)動(dòng)，更不能直接采用市電。否則，隨著LED工作時(shí)溫度升高、電壓下降而電流增大，會(huì)造成LED損壞，因此必須采用混聯(lián)方式。其線路的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單、穩(wěn)定、可靠性高，對(duì)器件一致性要求較低，當(dāng)個(gè)別LED失效時(shí)，對(duì)整體發(fā)光組件沒(méi)有產(chǎn)生太大的影響，使用這種混聯(lián)方式在工作環(huán)境變化時(shí)，發(fā)光器件的組合性能可達(dá)到較好的效果。

　　LED環(huán)保節(jié)能照明的驅(qū)動(dòng)電源工作原理是采用交流110～240V、50～60Hz經(jīng)整流變換為直流降壓供電。如何選擇高效的變換效率、較小的體積和較低的成本，電路中如采用變壓器及整流電路，雖然電路簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，但體積大，效率低，負(fù)荷變化大；如使用串聯(lián)調(diào)壓器，雖是電壓穩(wěn)定，負(fù)荷變化小，但仍體積大，效率低，且發(fā)熱量大，價(jià)格高。

圖1

　　設(shè)計(jì)目的：用市電驅(qū)動(dòng)LED首先要解決降壓和整流問(wèn)題，還要解決安全隔離和考慮到電磁干擾波對(duì)電網(wǎng)的影響，選用不同的驅(qū)動(dòng)電路形式會(huì)產(chǎn)生出不同的干擾波，經(jīng)采用ATTEN測(cè)試儀測(cè)試，根據(jù)顯示器上的圖像分析，在20M頻率附近，出現(xiàn)的干擾波達(dá)40db以上，由此可知，40db的干擾波將會(huì)對(duì)電網(wǎng)和部份民用家電的使用產(chǎn)生影響。應(yīng)對(duì)其電子線路進(jìn)行改造，經(jīng)重新改進(jìn)試驗(yàn)（原理圖），在整流電路上增加扼流圈與電感（圖1），減少雜波進(jìn)入驅(qū)動(dòng)電路，同時(shí)加大旁路電容的容量，使信號(hào)反饋增大，并抑制被放大而影響后級(jí)電路，調(diào)整后的情況,已衰減到20db以下的范圍（圖2）。如何延長(zhǎng)LED環(huán)保照明驅(qū)動(dòng)電源的使用壽命，并盡量減少發(fā)光體的衰減，保持發(fā)光效率1W時(shí)達(dá)100Im，色溫4500～6500K，使18W功率達(dá)到40W發(fā)光效果，在采用288顆LED的串、并聯(lián)電路中，可節(jié)能55%，如按上述情況，電源使用壽命則不相匹配。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)，應(yīng)采用轉(zhuǎn)換式的電源電路，其優(yōu)點(diǎn)是體積小，效率高，雖電路復(fù)雜但價(jià)格適中，關(guān)鍵是如何嚴(yán)格選取電解電容器及光電藕合器。正弦電流對(duì)電解電容器的使用壽命影響最大,而室溫每下降5℃使用壽命可增加1倍，要延長(zhǎng)電源的使用壽命，需注意本身的散熱效果，還要避免室溫效應(yīng)的影響。

圖2

　　電路分析：當(dāng)市電通過(guò)電路整流時(shí)為安全起見(jiàn)安裝上保險(xiǎn)管，并通過(guò)L1扼流圈及CX1、CX2旁路電容產(chǎn)生π型濾波器對(duì)雜波信號(hào)進(jìn)行前期抑制，再經(jīng)T1變壓器和L2空芯線圈的隔離過(guò)濾信號(hào)源，以免雜波進(jìn)入后期電路被放大而產(chǎn)生干擾波。電路采用全橋式整流，經(jīng)C1、C2、C3電解電容二級(jí)濾波后，信號(hào)源進(jìn)入IC電流模式PWM控制器，以高性能、低待機(jī)功耗的離線反激變換器的控制，抖頻工作技術(shù)及帶軟開(kāi)關(guān)控制的圖騰式驅(qū)動(dòng)，由Q2場(chǎng)效應(yīng)管柵極控制信號(hào)源進(jìn)入IC柵極驅(qū)動(dòng)輸出高電壓鉗位，當(dāng)高電位時(shí)示波器顯示出上寬下窄的方型波，低電位則產(chǎn)生上窄下寬方型波而相互牽制，再經(jīng)振蕩放大后，信號(hào)源通過(guò)高頻變壓器耦合輸送給Q1光電耦合器進(jìn)行控制，以達(dá)到穩(wěn)定的恒流穩(wěn)壓狀態(tài)（圖3），為L(zhǎng)ED照明提供穩(wěn)定的110V驅(qū)動(dòng)電源，并在電路上形成弱地及冷地的隔離，充分保證LED照明的安全使用。

圖3

　　使用效果：當(dāng)LED的工作溫度超過(guò)規(guī)定的溫度，每上升1℃時(shí)，其發(fā)熱強(qiáng)度及使用壽命都會(huì)受到影響，目前，如何解決LED與穩(wěn)壓電源的使用壽命和相符匹配問(wèn)題，是電子工程師們新的課題。因?yàn)閺睦碚撝瞪霞僭O(shè)LED在使用適當(dāng)時(shí)，使用壽命可達(dá)5萬(wàn)小時(shí)以上，而目前驅(qū)動(dòng)電源的使用壽命一般在2萬(wàn)小時(shí)左右，如何提高穩(wěn)壓電源的使用壽命，通過(guò)試驗(yàn)得到經(jīng)驗(yàn)是：雖然一體化的驅(qū)動(dòng)電源處理恰當(dāng)?shù)脑挘褂脡勖蛇_(dá)2萬(wàn)小時(shí)左右。如果選用105℃優(yōu)質(zhì)電解電容，采用分立分體形式，在保證電路元器件的穩(wěn)定一致性及設(shè)計(jì)耗損合理性，讓散熱達(dá)到最佳效果，將使用壽命提高到3萬(wàn)小時(shí)左右是有可能的，且有利于考慮各種綜合因素的可行性方案。