简述LED驱动电路发展趋势

2018-12-08李泠泓成都外国语学校

新商务周刊 2018年1期

文/李泠泓，成都外国语学校

能源与生态环境作为社会关注的重点事情，也是人类开发的重要项目之一，LED作为一种新型的光源，与传统的白炽灯相比较，具有能量小，发热低、环保等优势。但是LED驱动电路中却存在着使用寿命短、工作效率低和成本高的问题，针对这些问题，应该采取适当的方式，为其创造一个广阔的市场前景。

1　LED驱动电路的现状分析

1.1　驱动电路的使用寿命短

驱动电路整体的使用寿命，关键零件的使用寿命对驱动电路的使用时间有着直接的影响。如果自身的工作温度没有进行标准化的控制，就会缩短驱动电路的使用寿命。例如某些新产品在设计的时候给予的散热空间较小，容易引起电路系统内部的短路，从而导致使用的寿命短暂。

1.2　驱动电路的工作效率低

目前市场上使用的驱动电路一般是含有整流、滤波和恒流源三种电路与LED灯串联，由于在输出电路中的电压具有一定的浮动能力，不能达到稳定电流输出的目的。电压的不稳定，会通过恒流对其进行有效的限制，虽然一定程度上可以限制不稳定因素，但是也影响了驱动工作效率，不能从根本上解决问题。[1]

1.3　驱动电路的成本高

虽然LED在工作效率上有了显著的改变，但是在某些方面仍旧会受到限制，提高开关的频率可以减小尺寸上的问题，也会带来高额的成本费用。功效的增加所带来的是功耗损量的降低，也需要更高的成本费用。

2　LED驱动电路的发展趋势

2.1　调节结构，增加使用寿命

随着技术的成熟与市场的扩大，驱动电路技术的结构都应该与实际的选择相一致，这就需要设计出合理的操作方案。升压作为驱动电路中重要的环节，在升压过程中，电感转换的效率也会随着增加，驱动电路中使用相同的输入电容，当电容增加，就有助于降低纹波。LED与驱动电路的位置较为接近的时候，可以使用电荷泵，减少开关信号的波动频率，有助于降低电磁干扰。升压方式与设计的需求，往往是根据实际情况进行判断的，针对使用寿命的问题，主要是提高电路的转换效率。例如当电压在3.8V与4.2V之间的时候，芯片就要选择运用1倍的模式，让驱动白光LED能够在这样的电压下稳定工作。同时，也要保证LED的使用寿命与驱动电路的使用寿命相符合，始终处于恒流的最优状态，保证工作的顺利进行。

2.2　加强技术研究，提高工作效率

LED由于自身的是线性元件，正向的电压还会随着电流与温度的变化而变化，对于不同的器件，要求也不相同。要从根本上解决效率低下的问题，就需要加强技术上的研究，不仅要提高转换效率，还应该降低功率的耗损率。通过新型的正反电路来实现LED多路驱动，当变压器的开关S1在通电的情况下，整流的回路中可以采用串联的高频率电感。电容Cb1、电感L1、二极管D2所构成的电流回路，会使变压器处于正常的正激状态，关闭开关S1时，释放能量，电容、负载、二极管就会构成另一个电流回路，变压器就处于反激状态。正激状态中，高频率的电感，会使二极管中D2和D3处于工作中零电流的状态，这样也能耗损率，提高工作效率。两路负载降压出现不平衡的时候，电容仍旧有平衡负载电流的作用，多路驱动模式作为未来LED照明的发展趋势，将变压器实现双向利用，以及多路输出的均衡控制。均衡电流形成谐振回路，实现整个二极管的零电流开光状态，减少电磁的干扰程度，进而提高使用效率。[2]

2.3　节约资源，降低成本

LED照明系统的智能化程度是需要重视的问题，照明能够有效的降低能源消耗节约资源，维护成本。其中智能化的关键要素在于环境光检测、电能和通信测量，电量测量能够准确的消耗功率，为预测性维护提供一个稳定的基础，这些关键因素在某种程度上有降低运营成本的作用。从智能电表到电压控制器，然后到电动的充电器中，每一个智能电网都具有电能测量的功能，优化维护的费用。而降低LED驱动电源电路的成本费用，在1-5W功率的应用场所，恒流的驱动电源成本占了比重的三分之一，影响LED在市场上的推广与应用。在白光的LED上串联4只白光LED，达到驱动的要求，例如SSL2101,就是一款尺寸与开关互相结合的驱动器，这是特意未来驱动电路所设计的，能够有效的调节光能力，进一步改善照明效果。当输入的电压从80转换到270VAC时，电流大于1A，就可以调整开关的频率，随着LED的广泛应用，要求也在不断提高，高效率、高功率和低成本才符合LED的应用标准。