LED照明驱动技术知识问答整理

最近有关LED驱动、实际应用和产品设计革新方面的关注度很高，在节能理念大行其道的今天，LED照明越来越受到大家的喜爱。LED照明设备现阶段主要问题在于价格还比较昂贵，限制了它的快速普及，为了使LED照明在成本上更有竞争力，除了LED本身以外，选择合适的驱动方案也非常重要。针对LED照明驱动这方面的问题特整理相关内容，仅供参考。

1. 问：在AC-DC转换中，有些是非隔离的，这种电路在安规方面是否有问题？
答：AC-DC电源中，会有隔离与非隔离两种方式，两种在安规上都没有问题。

2. 问：现在大功率产品的结构模式都是金属外壳和铝基电路板，外壳与电路板紧密连接，电气隔离仅在铝基板上实现吗？
答：是的，这是非隔离LED电源在目前应用中要注意的要点。一般的LED铝基板都能做到隔离电压为4000V。

3． 问：对于小功率LED，从220伏交流市电上取电，电源采用何种方案?
答：从交流市电上取电的最简便方法是采用电容限流降压，但其缺点是LED带电，不安全，且功率因数极低。最好的办法是采用开关电源变换器，做成隔离型的恒流电源，其输出电流恒定且可调，设计时还要注意输入功率因数要高。后者已经有很多成熟的电路，但设计者还要在开关电源技术上下点功夫才行。

4. 问：除恒流驱动外，显示屏幕的脉冲驱动是否可以?脉冲驱动怎麼控制?驱动功率怎麼计算?
答：完全可以。利用恒流源镜像电路+PWM调制，理论上发光效率可以做到更高，但是实际上ON-OFF切换时的损耗和OFF时的漏电流考虑进去之后效率就不那麼理想了，而且不适用于大功率LED驱动。另外，LD雷射二极体也是采用的脉冲驱动，会不会成为以后一个新的发展方向就不得而知。

5. 问：高功率LED的尺寸封装及驱动电压与普通的LED有什麼区别吗?
答：小、大功率LED，同样的顏色正向驱动电压特性是一样的。不同封装因其散热条件不同，光衰区别较大。目前，小功率封装LED大概光衰在1,000小时衰减到70%，大功率封装LED在10,000小时衰减到70%。作为指示的LED因其工作电流小，光衰呈指数性减小。

6. 问：LED灯具工作正常与否、品质好坏，与灯体本身散热至关重要。现在市场上的大功率LED灯散热都是采用自然散热，效果并不理想，有什麼样的建议？
答：温度保护是必须的，这是产品本身的需要，同时也是对客户的负责。那多少温度保护才合适呢？如果依据下面情况计算：假设最高环境温度，夏天为40℃、在夏天的日光暴晒下为50℃，50℃环境温度是实际的，参见一般大功率LED规格书结温度在120℃是可以承受的，芯片到铝基板的热阻，规格书一般推荐10-15℃，那LED基板要保证在120-15=105℃。那麼，保留温差取50--105℃中间值77.5℃，一般电子元器件工作温度在85℃是可靠的，77℃是符合这个原则的。建议77℃开始啟动保护，85℃前大幅度的减低电流，90℃彻底完成产品温度保护功能。当然，实际产品应用情况，一定又比这个条件要更严苛多，LED灯具没办法在高热下维持很长寿命的。

7. 问：请问大功率LED的散热标准是多少，如何选用散热?
答：LED工作时的温度T1 = 环境温度 To + Ploss * 热阻 R R= LED封装热阻 Rled + LED与热沉接触热阻 Rled-link +? 热沉热阻?Rlink +?热沉与空气热阻 Rlink-air。
一般封装的热阻在选择了LED后就不变了，热沉的热阻与体积有关，往往受空间的限制，所以 LED与热沉接触面积和热沉与空气接触面积往往成为散热设计的重点，为了增大热沉与空气的接触面积，往往把热沉设计为齿状，鰭状等等。如果热沉是安装在狭小的空间里或者有风扇（如机箱），则需要考虑热流影响，一般是根据机构件建模，利用流体力学分析并估算出热流方向和速度，从而计算出空气流所能带走的热量。