LED电源电路设计与电气性能简述

LED的排列方式及LED光源的规范决定着基本的驱动器要求。LED驱动器的主要功能就是在一定的工作条件范围下限制流过LED的电流，而无论输入及输出电压如何变化。最常用的是采用变压器来进行电气隔离。文中论述了LED照明设计需要考虑的因素。

一、LED驱动器通用要求

驱动LED面临着不少挑战，如正向电压会随着温度、电流的变化而变化，而不同个体、不同批次、不同供应商的LED正向电压也会有差异；另外，LED的色点也会随着电流及温度的变化而漂移。

另外，应用中通常会使用多颗LED，这就涉及到多颗LED的排列方式问题。各种排列方式中，首选驱动串联的单串LED，因为这种方式不论正向电压如何变化、输出电压（Vout）如何漂移，均提供极佳的电流匹配性能。

当然，用户也可以采用并联、串联-并联组合及交叉连接等其它排列方式，用于需要相互匹配的LED正向电压的应用，并获得其它优势。如在交叉连接中，如果其中某个LED因故障开路，电路中仅有1个LED的驱动电流会加倍，从而尽量减少对整个电路的影响。

LED的排列方式及LED光源的规范决定着基本的驱动器要求。LED驱动器的主要功能就是在一定的工作条件范围下限制流过LED的电流，而无论输入及输出电压如何变化。LED驱动器基本的工作电路示意图如图2所示，其中所谓的隔离表示交流线路电压与LED（即输入与输出）之间没有物理上的电气连接，最常用的是采用变压器来电气隔离，而非隔离则没有采用高频变压器来电气隔离。

LED驱动器的基本工作电路示意图

值得一提的是，在LED照明设计中，AC-DC电源转换与恒流驱动这两部分电路可以采用不同配置：

1）整体式（integral）配置，即两者融合在一起，均位于照明灯具内，这种配置的优势包括优化能效及简化安装等；

2）分布式（distributed）配置，即两者单独存在，这种配置简化安全考虑，并增加灵活性。

LED驱动器根据不同的应用要求，可以采用恒定电压（CV）输出工作，即输出为一定电流范围下钳位的电压；也可以采用恒定电流（CC）输出工作，输出的设计能严格限定电流；也可能会采用恒流恒压（CCCV）输出工作，即提供恒定输出功率，故作为负载的LED的正向电压确定其电流。

总的来看，LED照明设计需要考虑以下几方面的因素：

输出功率：涉及LED正向电压范围、电流及LED排列方式等

电源：AC-DC电源、DC-DC电源、直接采用AC电源驱动

功能要求：调光要求、调光方式（模拟、数字或多级）、照明控制

其他要求：能效、功率因数、尺寸、成本、故障处理（保护特性）、要遵从的标准及可靠性等

更多考虑因素：机械连接、安装、维修/替换、寿命周期、物流等