本文從拓撲研究、可靠性研究、可控性研究這三個角度對目前LED驅動及控制領域最新的一些研究進展做了簡單的回顧與介紹。文章重點介紹了離線式開關驅動器、非開關驅動器、無電解電容驅動、LED多路恒流/均流驅動、LED調光及LED智能照明控制系統(tǒng)等幾個方面，并提出了總結與期望。

　　0 前言

　　近年來，隨著LED技術的飛速發(fā)展，LED應用進入了一個繁榮的新時期。驅動技術作為LED應用不可缺少的一個環(huán)節(jié)，越來越多地受到了人們的關注[1]。LED類似二極管的伏安特性、長壽命、高光效、可控性強等特點對驅動電源提出了有別傳統(tǒng)開關電源的若干新要求[2]。本文將針對這些要求分別從驅動電源的拓撲、可靠性及可控性三個方面對業(yè)內研究的一些新進展做大致介紹。

　　1 LED驅動拓撲新研究

　　LED作為一種固態(tài)光源，其類似二極管的電氣特性決定了需采用恒流電路對其進行驅動。而驅動電路的好壞直接影響整個光源系統(tǒng)的效率和壽命。因此，開發(fā)和改良LED驅動電路是業(yè)界研究的一個重點方向。驅動電路輸入可為直流或交流，這里我們主要討論針對交流輸入，即離線式驅動器的研究進展情況。

　　1.1 離線式開關驅動器研究

　　離線式開關驅動器是指從交流電網上獲得電壓，驅動LED負載的開關電源，其一般具有效率高、電氣隔離等優(yōu)點。從拓撲上進行分類，可分為正激式(Forward)、反激式(Flyback)、半橋式(HalfBridge)、全橋式(Full Bridge)、半橋LLC諧振式(LLC Resonant HalfBridge)等。目前，市場上應用較廣的離線式LED開關驅動器主要以反激式和半橋LLC諧振式為主。其中，反激式拓撲由于其電路簡單、成本低、效率較高的特點，受到中小功率應用的青睞。而半橋LLC諧振式拓撲憑借非常高的效率及功率密度、良好的輸出特性和電磁兼容性而被大規(guī)模地應用于大功率LED驅動器上。

　　針對現(xiàn)有拓撲結構的改良，研究的熱點主要集中在對效率、功率因數(shù)的提高和結構的簡化上。

　　反激式驅動器通過變壓器傳遞能量，由于無法做到原副邊繞組完全耦合，漏感上的能量無法有效傳遞，從而造成了損耗。有文獻[3]提出了一種較為新穎實用的解決方法，通過將buck-boost電路與反激電路進行整合，通過buck-boost電路保證較高的功率因數(shù)，同時循環(huán)利用漏感能量，提升了效率。由于漏感能量被吸收，進一步減輕了開關管關斷時的電壓應力，可謂一舉三得。文中針對265V輸入下8W的應用實現(xiàn)了0.95的功率因數(shù)和90%的效率。

圖1 循環(huán)利用漏感能量以實現(xiàn)高效率和高功率因數(shù)的電路原理圖

　　文獻[4]同樣是利用buck-boost電路進行功率因數(shù)校正，其通過兩級結構，結合零電壓開關技術，實現(xiàn)了效率的提升。文中針對60W應用實現(xiàn)了0.99的功率因數(shù)和93%的效率。

圖2 零電壓開關高效率高功率因數(shù)電路原理圖

　　此外，作為電磁兼容性的重要部分，實現(xiàn)高功率因數(shù)也是研究的熱點[5]，相關的創(chuàng)新性的控制方式和結構研究層出不窮[6][7][8]，為反激式驅動器實現(xiàn)功率因數(shù)校正提供了較為廣泛的解決方案。