LED均采用直流驅動，因此在市電與LED之間需要加一個電源適配器即LED驅動電源。它的功能是把交流市電轉換成適合LED的直流電。

 

LED驅(qu)動(dong)電(dian)源(yuan)按(an)其(qi)驅(qu)動(dong)方(fang)式(shi)可(ke)以(yi)分(fen)為(wei)恒(heng)流(liu)式(shi)和(he)穩(wen)壓(ya)式(shi)。恒(heng)流(liu)式(shi)驅(qu)動(dong)電(dian)路(lu)輸(shu)出(chu)的(de)電(dian)流(liu)是(shi)恒(heng)定(ding)的(de)
，輸(shu)出(chu)的(de)直(zhi)流(liu)電(dian)壓(ya)隨(sui)著(zhe)負(fu)載(zai)阻(zu)值(zhi)的(de)大(da)小(xiao)不(bu)同(tong)在(zai)一(yi)定(ding)範(fan)圍(wei)內(nei)變(bian)化(hua)
，負(fu)載(zai)阻(zu)值(zhi)小(xiao)，輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)就(jiu)低(di)，負(fu)載(zai)阻(zu)值(zhi)越(yue)大(da)，輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)也(ye)就(jiu)越(yue)高(gao)。對(dui)於(yu)穩(wen)壓(ya)電(dian)源(yuan)電(dian)路(lu)而(er)言(yan)

，其(qi)輸(shu)出(chu)的(de)電(dian)壓(ya)是(shi)固(gu)定(ding)的(de)，而(er)輸(shu)出(chu)的(de)電(dian)流(liu)卻(que)隨(sui)著(zhe)負(fu)載(zai)的(de)增(zeng)減(jian)而(er)變(bian)化(hua)。

 

由於LED是電流隨電壓變化顯著的器件
，當LED正向導通時，其正向電壓的微小變化便可引起LED電流的巨大變化。對於穩壓式LED驅動電源而言
，當負載變化時
，電流波動較大，LED在大電流下工作較長時間會損壞。實驗表明當流經LED的實際電流為其允許的最大電流的70%時，LED的發光效能為最佳。同時，由於發光二極管PN結的電壓溫度係數為-2mVP℃左右，當LED散熱不良導致溫度升高時
，其工作電流也會較初始階段有明顯變化
，這也是市麵上各種LED產品快速老化的主要原因。顯然，保證LED的驅動電流穩定對於LED的防老化顯得尤為重要。因此
，恒流式驅動電源是比較理想的LED驅動方式。

 

通常驅動LED均采用專用恒流源或者驅動芯片，當受體積和成本等因素的限製時，最經濟實用的方法就是采用電容降壓式電源。用它驅動小功率LED具有不怕負載短路、電路簡單等優點，而且一個電路能驅動1~70個小功率LED.但是，這種電源電路啟動時的電流衝擊，尤其是頻繁啟動，會給LED造成破壞。當然


，采取適當的保護便可避免這種衝擊。

 

電容降壓式電源的典型電路，C1為降壓電容器(采用金屬化聚丙烯電容),R1為C1提供放電回路。電容C1為整個電路提供恒定的工作電流。電容C2為電解電容，其耐壓值取決於所串聯的LED的個數(約為其總電壓的1.5倍以上),它的主要作用是抑製通電瞬間引起的電壓突變
，從而降低電壓衝擊對LED壽命的影響。R4為電容C2的泄流電阻
，其阻值應隨著LED個數的增加適當增加。

 

需要注意的是，必須根據負載的電流大小選取適當的電容，而不是依據負載的電壓和功率，通常降壓電容C1的容量C與負載電流Io的關係可近似認為：C=14.5I,其中C的容量單位是μF,Io的單位是A.限流電容必須采用無極性電容，而且電容的耐壓值須在630V以上。

 

由於電容降壓電源是一種非隔離式電源，在通電瞬間會產生很大的電流
，也就是所謂的浪湧電流。

 

此外
，由於外界環境的影響如雷擊的感應，從電網係統會侵入各種浪湧信號，有些浪湧會導致LED的損壞。而LED抗浪湧電流和抗反向電壓能力都比較差，加強這方麵的保護也非常重要，尤其是有些LED燈裝在戶外，如LED路燈。因此LED驅動電源要有抑製浪湧的侵入，保護LED不被損壞的能力。本電路采用NTC(負溫度係數熱敏電阻)來限製電流的突變
，利用PTC(正溫度係數熱敏電阻)自動調節電流大小使之趨於某個特定的變化範圍
，同時在電源輸入端並有TVS(瞬態電壓抑製器)以避免電壓過載。

 

　　NTC是NegativeTemperatureCoefficient的縮寫，意思是負的溫度係數
，泛指負溫度係數很大的半導體材料或元器件
，所謂NTC熱敏電阻器就是負溫度係數熱敏電阻器。限製浪湧電流的最簡單有效的方法是在線路輸入端串聯一隻NTC熱敏電阻

，如下圖中的R2.由於在冷啟動時，NTC熱敏電阻呈現高阻抗
，因而使浪湧電流得到限製。而當電流的熱效應使NTC熱敏元件的溫度升高，NTC阻值急劇下降時，對係統的電流限製作用會較小。由於NTC熱敏電阻在熱態下的阻抗並不是零，故會產生功率損耗
，當然，這種損耗是很小的。

 

 

PTC(PositiveTemperatureCoefflCient)是指在某一溫度下電阻急劇增加、具有正溫度係數的熱敏電阻現象或材料。為使電路中的電流在正常工作下趨於穩定，本電路還采用了PTC熱敏電阻，如圖1中的R3.電流通過PTC熱re敏min電dian阻zu後hou引yin起qi溫wen度du升sheng高gao

，即ji發fa熱re體ti的de溫wen度du上shang升sheng，當dang超chao過guo居ju裏li點dian溫wen度du後hou
，電dian阻zu增zeng加jia，從cong而er限xian製zhi電dian流liu增zeng加jia，於yu是shi電dian流liu的de下xia降jiang導dao致zhi元yuan件jian溫wen度du降jiang低di，電dian阻zu值zhi的de減jian小xiao又you使shi電dian路lu電dian流liu增zeng加jia
，元yuan件jian溫wen度du升sheng高gao，周zhou而er複fu始shi，因yin此ci具ju有you使shi溫wen度du保bao持chi在zai特te定ding範fan圍wei的de功gong能neng。

PTC元件串接在電路中，正常情況下

，呈低阻狀態
，保證電路正常工作;當電路發生短路或竄入異常大電流時，PTC元件的自熱使其阻抗增加把電流限製到足夠小，起到過電流保護作用。當產生過電流的故障得到排除，PTC元件自動複原到低阻狀態。

 

既避免了維護更換，也避免了可能引起電路損壞的持續循環的開閉狀態。

 

 

瞬態電壓抑製器(TransientVoltageSuppressor),簡稱TVS,是在穩壓管基礎上發展起來的一種高效保護器件，主要用於對電路元件進行快速過壓保護。

 

當TVS管兩極受到反向瞬態高能量衝擊時，它能以10~12秒miao量liang級ji的de速su度du將jiang兩liang極ji間jian的de高gao阻zu抗kang變bian為wei很hen低di的de阻zu抗kang，吸xi收shou高gao能neng量liang的de浪lang湧yong，將jiang兩liang極ji間jian的de電dian壓ya箝qian位wei於yu一yi個ge預yu定ding值zhi，保bao護hu電dian子zi線xian路lu中zhong的de元yuan器qi件jian免mian受shou各ge種zhong浪lang湧yong脈mai衝chong的de衝chong擊ji而er損sun壞huai。

 

對於過壓保護這一方麵，本電路就是在電源輸入端並聯了TVS,如圖1中的D2,這樣可以將電壓維持在TVS最大承受範圍之內，當出現電壓高於TVS擊穿點的過壓的現象時，可以讓電流流經TVS,藉此保護LED照明燈具。

 

實驗表明
，將指針萬用表串入電路後
，在電路通電瞬間
，指針突然偏轉大角度的現象得到明顯的改善

，有效地防止了浪湧電流對LED的衝擊。同時
，啟動一段時間後，電流有所下降，並逐漸趨於穩定。用1W的金屬膜電阻或繞線電阻代替NTC也可達到要求，過壓保護選用TVS或者壓敏電阻均可。在線路板設計方麵，需要注意的是
，高壓輸入部分(即電源輸入端到整流橋部分)應盡量遠離後麵的負載電路，而且在允許的情況下，高壓輸入部分導線間的距離應保證在1mm以上。基於這些方麵的考慮，設計了如圖2所示LED照明燈具
，此照明模塊已經連續工作了4年左右，亮度未見有所衰減
，而且未經任何維護。此電路易於推廣、普及
，可廣泛應用於公共照明、走廊、倉庫等，極具商業化前景。