可靠性最好的LED驱动方法

探路者 · 发表于2010-10-15 20:02

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LED本身的负载特性大大影响了用开关电源驱动它的可靠性。LED的负载特性，即伏安特性，属二极管特性。在一定区间内，LED两端电压的升高，使其电流的增长呈指数式，爆炸型的增长。故很多用开关电源驱动的LED的灯具，表现出很多不稳定特性。原因就是，开关电源的输出，并不是很干净的平滑直流电压（电流）能量，而是一种非常复杂的能量信号，其大致可以看成是平稳的。而LED对电压变化非常敏感，LED在稳定的电流下工作时，其两端电压一般是3.0-3.6V之间（大小功率LED略有差异），当加在其两端的电压稍微波动后，其两端电流就会剧烈变动，此时电源的输出功率也即猛烈变化。若电网电压中有较突然的变大，此时很小输出电压变化，则会制造出很大输出电流的变大，此时功率剧增，意外由此发生。

实践证明，在电路中，加入各种电压抑制型元件，如TVR，TVS，各种防雷管，效果并不很明显，该损坏时还是会损坏，LED驱动电源的可靠性始终做不到其它电源那么好，这是客观存在的事实。尽管很多人都说自己做的LED电源如何没有问题，实际不过是苍白无力的自我安慰，因为他没有解决根本上的问题。

可靠性与效率，是相互制约的，高效率的电源，可靠性必然降低，提高可靠性，必须要牺牲电源效率。因为要降低输入电压对输出电压的影响，电能量就必须要经过多层转换。举一个简单的例子，通常BUCK电路的可靠性并不太高，但BUCK-BOOST电路，可靠性要比BUCK好，这是经过实践检验了的。因为懂得电源原理的人都知道，BUCK电路在开关管开通时，LED负载和电感是串在300V高压中的，此时LED是通过300V直接供电，而BUCK-BOOST电路此时是单独给电感蓄冲能量，在关断期间，BUCK电路是电感再给负载续流，而BUCK-BOOST电路是关断时，电感将能量再传导给LED负载。两者不同在于，BUCK电路有一段时间，是直接用300V供电，而后者是先存入电感，然后再从电感中将能量传递出来给LED负载，故后者可靠性高，因为其经过的转过途径长。传递的途径长，也就会使效率降低，一般BUCK-BOOST电路的效率比BUCK电路低2-5个百分点。

故现在的LED驱动电源，一般是隔离的可靠性优于非隔离的，低压的可靠性优于高压的，它都是在这种规律的制约下，即提高了效率，牺牲了可靠性，提升可靠性，就要降低效率。

其实问题都是由LED的负载特性引起的，根本的方法就是改善LED灯串的负载特性，但改善负载特性的方法依然是牺牲效率为手段。最简单的改善负载特性的方法就是在LED灯串中串入电阻，电阻串的越大，负载特性就越稳定。当然这是要降低效率的。还有一个好的办法，就是加入线性恒压器，使用三极管，做调整管，三极管就相当于一只可变的电阻器，这样的话，可靠性应该更高（本人理论上得出，实践经验暂时还没有）。故基本可以论断，最可靠的LED驱动方法其实还是：普通恒压电源加线性恒流器，当然效率是不会太高。效率一高，可靠性就下来了。

呵呵，研究来，研究去，最终又回到了原点。其实最好的方法，往往是最平常的方法。世界真奇妙。