LED 是一種固態冷光源，是繼白熾燈、熒光燈和高強度放電燈之後的第四代光源。它具有以下特點：

①發光效率高，能量消耗低。由於LED 的光譜幾乎全部集中於可見光區域，效率可達到80% ~ 90%,大功率LED 照明的耗電量僅為相同亮度白熾燈的10% ~20%.

②安全
，環保。大功率LED 的工作電壓為3 ~4 V 的直流電，因而沒有電磁幹擾。LED 產生的廢棄物可回收


，無汙染
，可以安全觸摸，屬於典型的綠色照明光源。

③壽命長，可靠性高
，LED 的平均壽命長達50 000 h,大功率照明LED 以其特殊的電子結構保證其工作時有良好的穩定性和可靠性，甚至在水下也能長時間穩定地工作。而且它沒有傳統燈泡的鎢絲
、玻璃殼等易損部件

，維護費用低廉。LED 的工作溫度範圍也很寬，在-40 ℃ ~85 ℃之間均能正常工作。

④單色性能好
，色彩豐富。光色純，光線質量高，單一顏色LED 的光譜狹窄，譜線單一，集中在可見光波段。

⑤體積小，重量輕，可以靈活地排列搭配使用。

⑥響應時間短，LED 的響應時間隻有數十納秒。

99%以上的燈故障都是由於驅動電源引起的，LED 的壽命長達50 000 h,但與之配套的驅動電源的壽命僅為10 000 h.所以LED 燈照明裝置能否應用推廣的關鍵環節之一是其驅動電源問題，本文就提高大功率（ 100 ~ 200 W） 驅動電源的可靠性從如下兩大方麵進行了探討。

1 防水及降溫處理

大功率LED dengyibananzhuangzaishiwai
，fengchuiyulinzirannanmian，zuohaofangshuigongzuoshiguanjiansuozai。muqiandajiatongyongdefangshishiguanjiao
，erjiaodaorexishudechayizhijieyingxiangdianyuandesanrexiaoguo，zuizhongyingxiangshouming。

（ 1） xuanzefuhegaonaihanyaoqiudejiao，fangzhizaichaodiwenxiajiaotikailiedengshixiaoxianxiang
，yaokaolvguanzhujiaowenduduiqijianxingnengdeyingxiang，bunengxuanyongguanzhuwenduguogaodejiao
，guanzhuwenduyingdiyu150 ℃，選用- 40 ~ + 150 ℃的高品質膠。

（ 2） 膠體的電氣絕緣性能等級要符合要求。

（ 3） 灌(guan)膠(jiao)導(dao)熱(re)係(xi)數(shu)對(dui)驅(qu)動(dong)電(dian)源(yuan)散(san)熱(re)影(ying)響(xiang)情(qing)況(kuang)，由(you)於(yu)電(dian)源(yuan)的(de)殼(ke)體(ti)結(jie)構(gou)已(yi)經(jing)確(que)定(ding)，因(yin)此(ci)驅(qu)動(dong)電(dian)源(yuan)的(de)散(san)熱(re)主(zhu)要(yao)通(tong)過(guo)膠(jiao)體(ti)傳(chuan)導(dao)
，將(jiang)熱(re)量(liang)傳(chuan)導(dao)到(dao)殼(ke)體(ti)
，而(er)後(hou)通(tong)過(guo)對(dui)流(liu)散(san)熱(re)。表(biao)1 是導熱係數不同的膠體的電源器件和殼體溫度情況（ 輸入電壓~ 100 V,輸出48 V/3 A,環境溫度25 ℃） .

表1 不同導熱係數的膠體對溫度的影響



通過比較可知良好的導熱係數可以降低電子器件的溫升，進而能夠提高器件使用壽命，增加LED 驅動電源的可靠性。
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（ 4） 選用具有較高阻燃性能的灌膠，如果LED 燈電源在使用時發生火災，將會造成生命和財產安全問題。

（ 5） 膠jiao體ti的de固gu化hua收shou縮suo率lv對dui電dian源yuan器qi件jian會hui產chan生sheng很hen大da影ying響xiang，固gu化hua收shou縮suo率lv過guo大da的de膠jiao將jiang導dao致zhi元yuan器qi件jian連lian接jie應ying力li的de過guo大da，導dao致zhi器qi件jian變bian形xing甚shen至zhi損sun壞huai。因yin此ci要yao選xuan用yong收shou縮suo率lv較jiao小xiao的de膠jiao體ti，通tong常chang選xuan用yong固gu化hua收shou縮suo率lv小xiao於yu0. 1%的膠體。

2 驅動電源電路設計

目前LED 驅qu動dong電dian源yuan存cun在zai驅qu動dong能neng力li較jiao低di，保bao護hu功gong能neng較jiao少shao，輸shu出chu電dian壓ya電dian流liu不bu穩wen定ding，可ke靠kao性xing差cha等deng問wen題ti，很hen難nan達da到dao要yao求qiu，根gen據ju設she計ji經jing驗yan提ti出chu了le驅qu動dong電dian源yuan硬ying件jian電dian路lu的de設she計ji方fang案an，本ben設she計ji能neng夠gou很hen好hao地di提ti高gaoLED 驅動電源的可靠性。

2. 1 總體電路設計

LED 驅動電源的總體設計如圖1 所示。圖1 中主電路中U 為220 V 交流輸入電壓
； RC,CC和DC構成RCD 電路

； T 為變壓器； S 為開關管； D 為整流二極管； C為整流電容； RC為采樣電阻，具體電路如圖1 所示。

電路在設計時考慮到電路的可靠性，輸入端應具有隔離電路，以保護電網和用電設備的安全。輸入端設計了輸入保護電路，用來保護LED 驅qu動dong電dian源yuan在zai電dian網wang側ce產chan生sheng脈mai動dong瞬shun態tai幹gan擾rao下xia能neng夠gou正zheng常chang工gong作zuo，並bing有you效xiao抑yi製zhi共gong模mo和he差cha模mo幹gan擾rao。為wei了le提ti高gao電dian路lu的de功gong率lv因yin數shu
，電dian路lu中zhong采cai用yong了le有you源yuan功gong率lv因yin數shu校xiao正zheng電dian路lu。為wei了le實shi現xian恒heng流liu輸shu出chu，采cai用yong電dian流liu反fan饋kui控kong製zhi，RC采樣電阻感應輸出電流大小，與參考點電壓進行比較

，輸出信號通過光電耦合電路輸入到控製器

，產生PWM 控製信號，控製變壓器的工作方式，已達到變壓器恒流輸出。


2. 2 部分電路設計

（ 1） 輸入保護電路設計

LED 大功率燈驅動電源一般用在室外，用電環境相對比較惡劣，且外界的各種幹擾容易使電源出現問題。同時，LED 燈驅動電源的故障，也容易對電網的安全造成隱患。因此，有必要在輸入端設計保護電路
，用來保護用電設備和電網的安全。

電dian路lu中zhong有you負fu溫wen度du係xi數shu熱re敏min電dian阻zu，用yong來lai啟qi動dong過guo電dian流liu保bao護hu。通tong過guo保bao險xian絲si進jin行xing過guo電dian流liu保bao護hu。利li用yong壓ya敏min電dian阻zu來lai抑yi製zhi瞬shun變bian傳chuan導dao產chan生sheng的de幹gan擾rao
，吸xi收shou輸shu入ru端duan的de浪lang湧yong和he脈mai衝chong幹gan擾rao。電dian路lu中zhong設she有you共gong模mo與yu差cha模mo幹gan擾rao抑yi製zhi電dian路lu，用yong來lai減jian小xiaoLED 驅動電源對其他用電設備的幹擾，同時可以抑製外界用電設備對驅動電源的幹擾。

（ 2） 功率因數校正電路

將交流220 V 市電經整流後供給負載使用
，最常用的整流方式是由4 個二極管組成的整流橋將交流電變換為直流電
，但是這種方法存在著一個無法避免的缺點： 由you二er極ji管guan和he電dian容rong組zu成cheng的de非fei線xian性xing電dian路lu會hui產chan生sheng大da量liang的de電dian流liu諧xie波bo和he無wu功gong功gong率lv
，造zao成cheng電dian網wang的de汙wu染ran。這zhe種zhong諧xie波bo汙wu染ran不bu僅jin會hui使shi電dian網wang電dian壓ya發fa生sheng畸ji變bian，而er且qie還hai會hui造zao成cheng用yong電dian設she備bei的de故gu障zhang和he損sun壞huai。另ling外wai
，用yong電dian設she備bei的de功gong率lv因yin數shu越yue高gao
，則ze有you功gong功gong率lv所suo占zhan的de比bi重zhong越yue大da，設she備bei就jiu越yue節jie能neng。

為了提高功率因數
，需要做兩個方麵的工作： 一方麵減小輸入電流和輸入電壓之間的相位差φ，努力使兩者同相位； 另一方麵，需要減小輸入電流的諧波含量
，采取一定的方法使輸入電流的波形接近正弦波。

基於上述要求，可以采用安森美公司生產的MC33260 xinpianzuoweiyouyuangonglvyinshukongzhixinpian，cixinpianzhixuyaoshiyongzuishaodewaibuyuanjianbiankeyishixiankongzhiyaoqiu

，keyijidadijianxiaodianganhegonglvkaiguandechicun
，jiangdixitongdechengbenqiegongnenghainengdadaoyaoqiu。dianlurutu2 所示。

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（3） RCD 緩衝電路設計

為了防止開關管被峰值電壓擊穿，通常可以采用的方法有如下兩種： 一是減小漏感
，二是通過設計RCD 緩huan衝chong電dian路lu吸xi收shou很hen高gao的de電dian壓ya尖jian峰feng能neng量liang。雖sui然ran在zai變bian壓ya器qi的de加jia工gong過guo程cheng中zhong將jiang線xian圈quan纏chan緊jin並bing緊jin密mi地di包bao圍wei住zhu氣qi隙xi，然ran後hou將jiang線xian圈quan外wai圍wei包bao上shang銅tong箔bo可ke以yi有you效xiao地di減jian小xiao漏lou感gan； 但變壓器漏感無法完全消失，因此需要設計RCD 電路對電壓峰值進行吸收，電路如圖3 所示。


（4） 變換電路設計

LED 路燈驅動電源所需的輸出功率較大，需要較高的轉換效率
，且需要較好的調節性和較小的紋波，由於考慮到需要將LED 照明裝置與電網隔離
，以提高安全性，所以采用單端反激式DC-DC 變換器，這種隔離式的DC-DC bianhuandianludebianyaqibujinjuyougelihebianyadezuoyong

，haijuyoudiangandetexing，keyiqidaochucunnengliangdezuoyong，qiebianhuanqigongzuoyulianxugongzuomoshi。zhezhongbianhuanqitebieshiyongyugonglvwei100 W ~ 200 W zhijiandedianyuan，qieshuchudianyajiaogao，shuchudianliujiaoxiaodechanghe。zhezhonggongzuomoshisuiranhuishibianyaqifubiandeerjiguansunhaojiaoda，dankeyijianxiaobianyaqidetiexinsunhao。bianyaqifubianchanshengdechuanraokeyicaiyongchuanlianbaohediangandefangshilaijinxingyizhi。

（5） PWM 控製電路設計

DC-DC 變換器的PWM 控製原理有兩種： 電壓控製型和電流控製型。考慮到穩定性問題，我們采用電流控製型PWM 控製器，即NCP1230 模塊（ 圖4） .它是一種峰值電流控製模式的PWM 控製器，具有向前極供電的功能，在空載時關閉PFC 電路，能夠提高電源的效率。這款芯片還具有周期跳頻
，內部斜坡電壓補償，軟啟動等一係列功能。


2. 3 電路的EMC 防護

LED 燈(deng)的(de)驅(qu)動(dong)電(dian)源(yuan)受(shou)安(an)裝(zhuang)環(huan)境(jing)條(tiao)件(jian)的(de)影(ying)響(xiang)，很(hen)容(rong)易(yi)受(shou)到(dao)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)，特(te)別(bie)是(shi)雷(lei)擊(ji)幹(gan)擾(rao)。為(wei)此(ci)
，驅(qu)動(dong)電(dian)源(yuan)在(zai)設(she)計(ji)階(jie)段(duan)就(jiu)要(yao)考(kao)慮(lv)這(zhe)個(ge)問(wen)題(ti)，並(bing)且(qie)要(yao)達(da)到(dao)一(yi)定(ding)的(de)標(biao)準(zhun)。例(li)如(ru)
，防(fang)雷(lei)要(yao)求(qiu)要(yao)達(da)到(dao)D 級，線線之間電壓承受± 6 kV,線地之間± 6 kV,在產品試驗過程中，直流輸出範圍應與正常服務條件一致： DC 輸出電壓的波動應在± 10%以內； 在試驗過程中或試驗結束後，驅動電源運行時不應有報警、錯誤報警等等。

LED驅動電源的設計一直在不斷的研究和發展中
，相信不久LED燈將會得到廣泛的應用。