LED照明成為照明市場(chǎng)上的主力選手，那么這位選手的能力究竟有多強(qiáng)?評(píng)價(jià)的方面很多。今天我們就來(lái)初步了解一下這位選手的小心臟：驅(qū)動(dòng)電源。

LED基本電氣特性

要了解 LED的驅(qū)動(dòng)電源，首先要了解LED發(fā)光的基本特性和要求。LED是依靠電流通過(guò)一個(gè)特殊的半導(dǎo)體二級(jí)管后發(fā)光，它的電壓和電流關(guān)系基本上符合典型半導(dǎo)體的特性。

圖：典型 LED 正向電壓和正向電流的關(guān)系

從上圖，我們可以看到LED開(kāi)始導(dǎo)通的電壓在2.2V左右(開(kāi)始發(fā)光)，經(jīng)過(guò)一個(gè)小弧度之后，以一定的角度向右斜上方上升，到3.5V左右達(dá)到190mA左右。廠家給出的額定電流工作范圍是100~160mA，意味著工作電壓在3.2~3.4V之間。

圖：典型LED電流和光通的關(guān)系

可以看到隨著正向電流的增加，輸出的光通量也在增加，但不是完全1：1的關(guān)系。

圖：LED結(jié)溫和輸出光通的關(guān)系

可以看出隨著LED開(kāi)始發(fā)光，LED的結(jié)溫開(kāi)始上升，而輸出的光通量反而下降。因此，有冷流明和熱流明之分。

圖：LED結(jié)溫變化與正向電壓之間的關(guān)系

可以看出當(dāng)LED的結(jié)溫上升時(shí)，所需要的驅(qū)動(dòng)LED的正向電壓反而是下降的。

以上4個(gè)工作曲線(xiàn)圖，對(duì)正確理解LED工作時(shí)所需要的條件，以及后續(xù)的電源驅(qū)動(dòng)電路的選擇是非常重要的。只有先理解了這4張工作曲線(xiàn)后，才能正確理解驅(qū)動(dòng)電路的選擇。

電路選擇方案

LED驅(qū)動(dòng)的理想狀態(tài)是要在合適的工作溫度下(保證LED結(jié)溫在可靠的工作范圍內(nèi))，利用恒電流驅(qū)動(dòng)LED，獲得性?xún)r(jià)比最高的光通輸出。但在實(shí)際產(chǎn)品中，考慮到輸入電壓不同，產(chǎn)品外殼性質(zhì)(是否是金屬材質(zhì))，用戶(hù)對(duì)價(jià)格的敏感度，產(chǎn)品性能的要求等等因素。電路的選擇是多樣的。從大類(lèi)來(lái)分，可以分成隔離和非隔離型電源。

圖：典型的非隔離型電源電路

圖：典型的隔離型電源電路

看不懂?很簡(jiǎn)單，在提供能量給LED時(shí)，如果采用功率電感就是非隔離型，如果采用變壓器就是隔離型驅(qū)動(dòng)電路。非隔離型電路的優(yōu)點(diǎn)是成本低，效率高，電路簡(jiǎn)單，器件少。隔離電路的優(yōu)點(diǎn)是安全性好，適應(yīng)的結(jié)構(gòu)材料廣泛。

1、阻容降壓型（非隔離）

特點(diǎn)：極低的成本，缺點(diǎn)輸出電流的穩(wěn)定性不好，輸出電流隨輸入電壓的波動(dòng)而波動(dòng)?？煽啃圆?。

2、線(xiàn)性恒流（非隔離）

特點(diǎn)：光源的利用率低，輸出電流同樣隨輸入電壓而波動(dòng)。可靠性不高。

3、IC降壓型（非隔離）

特點(diǎn)：LED輸出燈串的工作電壓比輸入電壓低，工作電流穩(wěn)定。產(chǎn)品外殼需要采用絕緣材料。

4、IC升壓型（非隔離）

特點(diǎn)：輸出LED燈串的工作電壓比輸入電壓高，適合用于低壓電池作為輸入能源。

5、隔離型電路

特點(diǎn)：電路中有變壓器，適合于低電壓大電流的LED輸出場(chǎng)合。工作電流穩(wěn)定。

調(diào)光電路架構(gòu)

國(guó)外的燈具中經(jīng)常含有可控硅調(diào)光器或者有調(diào)光的需求。那么在這種場(chǎng)合下，調(diào)光LED電源驅(qū)動(dòng)器也是很常見(jiàn)。常見(jiàn)的調(diào)光電路有可控硅、0~10V、PWM、DALI等。

1、可控硅調(diào)光（Triac）

歐美市場(chǎng)上普遍使用的墻上調(diào)光器。

特點(diǎn)：該類(lèi)型調(diào)光器最適合使用白熾燈和鹵素?zé)?。使用LED光源會(huì)有匹配性問(wèn)題。

2、0~10V；PWM；DALI調(diào)光電路均需要有額外的亮度控制接線(xiàn)端口（AC輸入仍然需要保留）

3、PWM調(diào)光

4、DALI調(diào)光系統(tǒng)

以上2/3/4類(lèi)調(diào)光系統(tǒng)，調(diào)光的平順性很好，控制也精確。0~10V和PWM更適合于小范圍調(diào)光控制。DALI更適合于大范圍的組團(tuán)控制。

匯總

備注：調(diào)光電源也分隔離和非隔離兩類(lèi)。隔離型，產(chǎn)品外殼使用絕緣或者非絕緣均可。非隔離型電源，只能使用絕緣外殼。