LED日光灯设计开发的几个注意事项.doc

LED日光灯设计和开发的几个注意事项
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o 发布时间：2010-09-07 15:14:55 文章来源：OFweek半导体照明网
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· 导读: LED日光灯电源是LED日光灯中最重要的部件，选择不当，LED日光灯不能发挥出性能，甚至不能正常使用。下面就做一些建议，供大家参考。
o 关键字
o LED灯  
· 　　当前，LED日光灯市场非常活跃，生产厂家主要分成三类：一类是原来做LED芯片的工厂，顺势向下游渗透，对电路知识和LED日光灯电源的了解不多；二类是原来做普通照明的工厂，进入一个新的领域，对电路知识了解一些；三类是完全新进入的工厂，他们以前做其他产品或新创业，对LED电源有的了解，有的不了解。LED日光灯电源是LED日光灯中最重要的部件，选择不当，LED日光灯不能发挥出性能，甚至不能正常使用。下面就做一些建议，供大家参考。
　　1、为什么一定要恒流：
        LED半导体的特性决定其受环境影响较大。譬如温度变化升高，LED的电流增加，电压的增加，LED的电流也会增加。长期超过额定电流工作，会大大缩短LED的使用寿命。而LED恒流就是在温度和电压等环境因素变化时，确保其工作电流不变。
　　2、LED日光灯电源与灯板的匹配：
        一些客户先设计灯板，再找电源，发现很难有合适的电源，要么电流太大，电压太小（如I＞350mA,V＜40V）；要么电流太小，电压太高（如I＜40mA,V＞180V），造成的结果是发热严重，效率低，或者输入电压范围不够。其实，选择一个最优良的串并接方式，加在每个LED上的电压电流是一样的，而电源的效果却能发挥最好的性能。最好的方式是先和电源厂商沟通，量身定做。
　　3、LED的工作电流：
　　一般LED的额定工作电流20毫安，有的工厂一开始就用到尽，设计20毫安，实际上此电流下工作发热很严重，经多次对比试验，设计成17毫安是比较理想的。N路并联的总电流=17 * N；
　　4、LED的工作电压：
　　一般LED的推荐工作电压是3.0-3.5V，经测试，大部分工作在3.125V，所以按3.125V计算式比较合理的。M个灯珠串联的总电压=3.125* M
　　5、LED灯板的串并联与宽电压：
　　要使LED日光灯工作在输入电压范围比较宽的范围AC85-265V，则灯板的LED串并联方式很重要。由于目前的电源一般为非隔离的降压式电源，在要求宽电压时，输出电压不要超过72V，输入电压范围是可以到达85-265V的。也就是说，串联数不超过23串。并联数不要太多，否则工作电流太大，发热严重，推荐为6并/8并/12并。总电流不超过240毫安为好。还有一种宽电压方案，就是先用L6561/7527 把电压抬高到400V，然后再降压，相当于两个开关电源，成本贵一倍，此方案性价比不高，没有市场。
· 　6、LED的串并联与PFC功率因素及宽电压的关系：
　　目前市场上的电源PFC有三种情况：一种是不带PFC专用电路的，其PFC一般在0.65左右；一种是带被动式PFC电路的，灯板匹备得好，PFC一般在0.92左右；还用一种是用有源主动式7527/6561电路做的，PFC可以达到0.99，但这个方案的成本比第二种方案贵一倍。所以第二种方案的较多。对于被动式PFC电路：也叫做填谷式PFC电路，其工作电压范围是交流输入电压峰值的一半。如输入是180V，其峰值是180*1.414=254V，峰值电压的一半是127V，再减去降压式的压差30V,其最大输出是90V，所以LED灯珠串联数最多28串。因此，要想得到比较大的功率因素，灯珠的串联数不能太多，否则，就达不到低电压的要求。
　　7、恒流精度：
　　市场上有的电源的恒流精度太差，象市面上流行的PT4107/HV9910/BP2808/SMD802方案等恒流的方案，误差达到±8%或±10%，恒流误差太大。一般要求在±3%就可以了。按3%的误差，6路并联，每路的误差约±0.5%，如果是12路并联，每路的误差约±0.25%，该精度足够了。精度太高，成本会大大增加。而且对LED来讲，17毫安和17.5毫安影响不大。
　　8、 隔离/非隔离：
　　一般隔离电源如做成15W，放在LED灯管内，其变压器体积很大，很难放进去。尤其对T6/T8灯管，几乎不可能的，所以隔离的一般只能做到15W,超过15W的很少，并且价格很贵。所以，隔离的性价比不高，一般是非隔离的占主流较多，体积可以做得更小，最小可以做到高8毫米，实际上，非隔离的安全措施做好了，是不存在问题的。
　　9、电源效率：
　　输出功率(输出LED的电压*输出电流)/输入功率 。这个参数尤为重要,如果效率低就意味着输入功率有很大一部分转化为热量散发出来 ;如果是装在灯管内就会产生一个很高的温度,再加上我们LED的一个光效比所散发热量,就会叠加产生更高的温度.而我们的电源内部所有电子零件的寿命都会随温度的上升而缩短.所以说效率是决定电源寿命最根本的因数，效率不能太低，否则消耗在电源上的热量太大。一般在80%以上就可以了，不过，效率与灯板的匹配接法有关。
　　10、尺寸：
　　高度是限制的主要因素，一般用于T6管/T8的尺寸要求高度不能太高≤9毫米。T10管的高度≤15毫米。长度可以偏长，更易于散热。
        【OFweek半导体照明网整理编辑】

LED照明的市场现状和发展前景
已有 34 次阅读 2010-9-9 13:33 |个人分类:LED照明|关键词:LED 前景 发展

 发光二极管(LED)在中国十分 火热。据iSuppli公 司了解，虽然中国LED市场仍然非常年轻，但中国政府正在向该技术投入巨资。
与美国和台湾相比，中国大陆LED厂商在技术能力方面比 较落后，而且缺乏有经验的管理团队和研发工程师。中国大陆也缺乏核心及上游环节的知识产权(IP)，如MOCVD设备和LED晶圆。但 是，中国LED厂商可以从政府获得充足的资金，这个优势让它们近期能够抓住中国巨大的LED最终需求。
为了鼓励企业投资 LED市场，中国的地方政府平均为每台MOCVD设备采购至少提供70%或150万美元的补贴。此外，地方政府还提供税收和水电费优惠。
iSuppli 公司的乐观预测显示，从2010到2012年，每年的LED相关投资将达到35亿美元，预示中国LED供应链将在2015年以后对全球产业构成威胁。
另 外，凭借政府的支持和LED日益进入液晶电视及普通照明等新的应用领 域，iSuppli公司预测，2014年中国LED营业收入将达到71亿美元，而2009年是34亿美元，其间的复合年度增长率为12.8%。超高亮度 (UHB)LED的增长速度更快，到2014年销售额将从2010年的6.86亿美元上升到18亿美元，复合年度增长率为26.9%。

iSuppli 公司对2009-2014年中国LED市场的预测
LED市场分散
中国 LED市场覆盖众多应用领域，包括LED显示器、街灯、普通照明、交通信号、手机键盘和数码相机闪光灯，以及大尺寸液晶电视、笔记本和其它显示器的背光。合计来看，中国液晶背光市场将强劲增长，2014年销售额将从2010年的4.68亿美元上升到12亿美元，复合年度增长率为25.7%。
除了LED的多种应用以外，普通照明将是其中长期新的需求驱动因素。鉴于全球减排趋势，普通照明市场对LED的需求也会增长。LED功耗低且有利于环境。iSuppli 公司估计，2010年普通照明市场的LED出货量将占总体LED市场的18.4%。
在节能环保理念的推动下，LED背光源和LED照明应用近年来一 直处于高速发展阶段。凹凸科技(O2Micro)立足于电源管理芯片和系统的研发，在LED背光源驱动芯片的和LED照明控制芯片 方面拥有丰富技术经验，以优异的产品性能和专业的服务受到了业界多家厂商的青睐。LED背光和LED照明应用目前还存在哪些尚未解决的技术挑战？凹凸科技 将如何应对？为此，本刊专门采访了凹凸科技产品研发处长郭清泉。
您如何看待LED背光源和LED照明的市场现状和发展前景？
目 前LED背光源在中小尺寸面板中的应用(如手机、GPS卫星导航仪、笔记本电脑、桌上型液晶显示器)已经达到很高的渗透率，由于LED价格的下降以及LED本身具有环 保节能与色彩丰富的优点，未来在大型液晶电视应用中，LED将逐步取代现有的冷阴极灯管(CCFL)设计。而LED照明目前已逐渐应用于室内灯泡、灯管、 MR16辅助照明、紧急备用照明、路灯以及汽车车灯上，未来基于环保节能的考虑，将有机会逐步成为照明主流。
阻碍 LED照明大规模商用的难点是什么？
LED照明目前大多采用大功率LED为主，由于大功率LED价格成本较高，加上 LED基板散热的成本考虑，使得LED照明的成本要比现有的光源，如省电灯泡与日光灯高出许多，因此LED照明目前正面临市场的价格考验。
LED 背光和LED照明目前还存在哪些尚未解决的技术挑战？
对于面板规格为多串数(大于6串LED)、各串LED电流小于 100mA的应用，驱动器芯片应能提供同步多颗芯片延伸以及内置平衡线路的功能，在使用设计上仅需单组升压电路，且应提供给各串LED良好的电流平衡效 果，从而达到单一设计满足多款面板的应用需求。此外，在中大尺寸面板整体设计的经济型方案中，可减少LED串数(例如小于6串)，并配合大电流、大功率 LED来提供LCD屏的亮度。对于这类应用，LED驱 动器芯片中内置过电流、过电压及LED短路保护相对更重要。
对于小功率LED照明，必须使用高性能的LED驱动电 路，并以此降低外部散热片的成本、减小体积和重量，以满足小尺寸的设计考虑。考虑到环境亮度的变化，LED照明最好能具备可调光的功能，以满足节能的需 求。对于大功率LED照明，基于节能与功率因子的要求，必须使用高效率与高功率因子LED驱动电路来配合。此外，多串LED的应用必须搭配LED电流平衡 电路来满足亮度一致的需求。
这些挑战对于半导体器件和解决方案提出了哪些要求？凹凸科技将如何满足这些需求？
凹 凸科技推出的OZ9998系列，其最大的优势在于可支持多颗芯片同步延伸的功能，该项设计可帮助使用者在最省力的情况下，以共享的电路设计涵盖18.5～26英寸面板、支持4～16 串LED并且电流涵盖范围为每串电流20～80mA。在高功率大尺寸LED TV应用上可达到高能效。传统上以线性模式作电流平衡的方案至多仅能达到70%的效率，剩余30%的效能损失则以热的方式呈现，并对LED寿命造成损伤； 而OZ9986这种以开关模式作电流平衡的方案，至少能实现90%的效率。
在85V～265V交流输入电源供电的5W到 20W的LED灯炮与T8 LED灯管照明应用中，OZ9992可提供完整的保护电路、LED开路保护、功率MOSFET过电流保护与输入线电压补偿的限流保护以符合安全规范的需求。同时提供专利申请中的三段式模拟调光(analog dimming)功能，使用者可以通过墙面上开关的关与开的连续动作来改变LED灯的电流或亮度，达到节能省电的目的。高功率因子控制器搭配OZ9906 切换式电流平衡电路于LED路灯的解决方案，可以接受85V～265V宽输入电压范围，具有0.9以上高功率因子，效率可达到80%，适用于200W以下 的LED照明应用。
与 其它竞争对手相比，凹凸科技的产品具有哪些独特优势？
凹凸科技针对LED背光源和LED照明的驱动控制器提供了高性 能与完整的解决方案，另一方面，我们对于产品的技术专利非常重视，可以保护使用凹凸科技产品的客户，使客户的产品更具竞争力与优势。
您 希望与中国设计工程师分享的其它观点？
LED具有节能环保的特性，这使得LED在背光源和照明应用中发展非常快速， 各国政府着眼于减少能源耗用，正不断扩大LED的采用。未来像高性能LED驱动器的拓扑结构、转换效率、功率因子校正等研究课题，都有助于LED应用领域的发展。

太阳能LED照明灯具发展潜力及优势分析
o 发布时间：2010-09-07 09:43:44 文章来源：中研网
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· 导读: 世界各国对能源供应安全的担忧和应对气候变化的行动，推动了世界范围内可再生能源技术和产业的迅速发展，如光伏发电、风力发电等年增长速度都在20%以上。
o 关键字
o LED照明  太阳能  
·         世界各国对能源供应安全的担忧和应对气候变化的行动，推动了世界范围内可再生能源技术和产业的迅速发展，如光伏发电、风力发电等年增长速度都在20%以上。可再生能源已成为实现能源多样化，应对全球气候变化和实现可持续发展的重要替代能源。尤其是近两年，随着国际石油价格大幅波动以及《京都议定书》的生效实施，可再生能源发展成为国际能源领域的热点，得到了世界许多国家的广泛关注。截止2006年底，全球可再生能源发电装机突破2亿千瓦，其中小水电约8000万千瓦，风电7.5万千瓦，地热发电1000万千瓦，太阳能发电700多万千瓦，太阳能光伏发电年均增长速度超过了60%，生产能力接近200万千瓦。 
　　太阳能照明的节能优势   
  　  随着经济发展，我国的照明用电将大幅度提高，绿色节能照明的研究应用，将越来越受到重视。太阳能LED照明灯具作为冷光源产品，具有性价比较高、绿色环保、安全可靠、质量稳定、使用寿命长、安装维护简便等特点，可广泛应用于绿地照明、公路照明、广告灯箱照明、城市造型景观照明及家居照明系统，但太阳能LED照明灯具一次性投入较高是其发展的瓶颈。   

太阳能LED路灯
   　 目前，照明消耗约占整个电力消耗的20%左右，降低照明用电是节省能源的重要途径。为实现这一目标，业界已研究开发出多种节能照明器具，并取得了一定的成效。但是，距离“绿色照明”的要求还较远，开发和应用更高效、可靠、安全、耐用的新型光源势在必行。   
    　到2006年底，我国可再生能源利用量总计为2亿吨标准煤（不包括传统方式利用生物质能），约占0.5个百分点，为2010年实现可再生能源占全国一次能源消费总量10%的目标迈出了坚实的一步。目前，我国正在从以下几个方面来推动光伏发电的国内市场发展：一、启动送电到村工程；二、在特殊工程上运用光伏发电，如世博会、奥运会等；三、在沙漠地区建光伏电站；四、动员一些城市启动屋顶计划；五、研究制定提高光伏发电竞争力的电价政策（光伏产品90%的出口以及国内市场的缺失，都可能限制中国光伏产业的长远发展。一旦国外光伏产业政策有变或者为保护本国产业采取限制进口的措施，中国近年来大量上马的光伏项目将面临困境）。  
· 　太阳能照明的技术创新  
    　LED以低功耗、超常的使用寿命被广泛应用到信号指示、数码显示等弱电领域。然而，由于传统LED光源开光角小，点面积的亮度高，光的散射具有极强的方向性，光源易形成光点，光均匀度不好等因素，束缚了其在照明领域的应用。  
   　 通过对传统太阳能照明灯具结构、智能控制器、反光灯角度的更新和技术改进，进行最佳倾斜角设计，使平头和圆头优势互补，从而使其发光更均匀、整体亮度更高、成本更低、更有利于应用推广。   
        平头LED的柱式和炬式组合光源结构，通过合理控制平头超高亮度白光LED安装倾斜角度，使LED组合光源所发出照明光的均匀度及照度得到大幅提升。该技术不但能使光效加强，而且组合光源耗能仅4W左右，所发出光的亮度可达20W节能灯或40W白炽灯的亮度，可以更有效利用太阳能。只需要12W太阳能电池的容量，12V/24Ah的蓄电池组就能够保证此种LED发光源在5个阴雨天持续有效工作，并且，使用寿命在10万个小时以上，为节能灯的10倍以上。  
    　为路灯领域专门研制的组合发光源——十字型和矩形组合发光源，充分发挥平头LED开光角度大光均匀度好和圆头LED点面积亮度高的优点，使两者取长补短，发挥最大的光效，克服了平头LED点面积亮度不如圆头LED，而圆头LED光均匀度不如平头LED的缺点。  
    　在控制器方面，利用太阳能光电转换技术，实现电能的最大化收集，在电能的储备完成后，蓄电池向发光源提供12V直流电源，使发光源产生6500K的白光。同时，通过精简智能控制器结构，使结构更加简单，故障率更低，为进一步降低成本做好了技术准备。而且，通过检测太阳能电池输出和蓄电池电量，从而确定系统工作状态，实现了整个系统的自动控制和智能管理。   
   　 太阳能照明灯具的推广应用   
    　太阳能作为一种新兴的绿色能源，以其无可比拟的优势得到迅速的推广应用。作为第四代新光源，在城市亮化美化、道路照明、庭院照明、室内照明以及其他各领域的照明和应用中得到了有效的利用。尤其是在偏远无电地区，太阳能照明灯具更具有广泛的应用前景。   
   　 一般人认为，节能灯可节能4/5是伟大的创举，但LED比节能灯还要节能1/4,这是固体光源伟大的革新。除此之外，LED还具有光线质量高，基本上无辐射，可靠耐用，维护费用极为低廉等优势，属于典型的绿色照明光源。   
  　  超高亮LED的研制成功，大大地降低了太阳能灯具使用成本，使之达到或接近工频交流电照明系统初装的成本报价，并且具有保护环境、安装简便、操作安全、经济节能等优点。由于LED具有的光效率高，发热量低等优势，已经越来越多地应用在照明领域，并呈现出取代传统照明光源的趋势。   
  　  在我国西部，非主干道太阳能路灯、太阳能庭院灯渐成规模。随着太阳能灯具的大力发展，“绿色照明”必将会成为一种趋势。
LED驱动电源的选择和设计应考虑的问题
o 发布时间：2009-07-13 17:38:56 文章来源：光电新闻网
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· 导读: 目前LED均采用直流驱动，因此在市电与LED之间需要加一个电源适配器即LED驱动电源。它的功能是把交流市电转换成合适LED的直流电。
o 关键字
o LED  驱动电源  
·          LED是具有二极管特性的发光管，它只能单方向通电。通常LED亮度输出与通过LED电流成正比，但白光LED在大电流下会出现饱和现象，发光效率大幅度降低，甚至失效，因此LED使用电流不能超过其规格额定值。另外，LED亮度输出与温度成反比，所以使用中应尽量减少电源发热和设计良好的散热系统。
　　目前LED均采用直流驱动，因此在市电与LED之间需要加一个电源适配器即LED驱动电源。它的功能是把交流市电转换成合适LED的直流电。根据电网的用电规则和LED的驱动特性要求，在选择和设计LED驱动电源时要考虑到以下几点：
　　1．高可靠性
特别像LED路灯的驱动电源，装在高空，维修不方便，维修的花费也大。
　　2．高效率
LED是节能产品，驱动电源的效率要高。对于电源安装在灯具内的结构，尤为重要。因为LED的发光效率随着LED温度的升高而下降，所以LED的散热非常重要。电源的效率高，它的耗损功率小，在灯具内发热量就小，也就降低了灯具的溫升。对延缓LED的光衰有利。
　　3．高功率因素
功率因素是电网对负载的要求。一般70瓦以下的用电器，没有强制性指标。虽然功率不大的单个用电器功率因素低一点对电网的影响不大，但晚上大家点灯，同类负载太集中，会对电网产生较严重的污染。对于30瓦~40瓦的LED驱动电源，据说不久的将来，也许会对功率因素方面有一定的指标要求。
　　4．驱动方式
现在通行的有两种：其一是一个恒压源供多个恒流源，每个恒流源单独给每路LED供电。这种方式，组合灵活，一路LED故障，不影响其他LED的工作，但成本会略高一点。另一种是直接恒流供电，LED串联或并联运行。它的优点是成本低一点，但灵活性差，还要解决某个LED故障，不影响其他LED运行的问题。这两种形式，在一段时间内并存。多路恒流输出供电方式，在成本和性能方面会较好。也许是以后的主流方向。
　　5．浪涌保护
LED抗浪涌的能力是比较差的，特别是抗反向电压能力。加强这方面的保护也很重要。有些LED灯装在户外，如LED路灯。由于电网负载的启甩和雷击的感应，从电网系统会侵入各种浪涌，有些浪涌会导致LED的损坏。因此LED驱动电源要有抑制浪涌的侵入，保护LED不被损坏的能力。
　　6．保护功能
电源除了常规的保护功能外，最好在恒流输出中增加LED温度负反馈，防止LED温度过高。
　　7 防护方面
灯具外安装型，电源结构要防水、防潮，外壳要耐晒。
　　8 驱动电源的寿命要与LED的寿命相适配。
　　9 要符合安规和电磁兼容的要求。
（编辑：科技）
从LED原理分析用恒流供电还是恒压供电
o 发布时间：2009-12-22 14:54:06 文章来源：光电新闻网
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· 导读: 有人说，因为LED是恒流器件，所以要用恒流源供电；有人说，采用市电供电时就应该采用恒压电源供电，采用蓄电池供电时，就应该采用恒流电源供电。至于为什么这样要求，似乎谁也说不明白。
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o LED伏安特性  
· 作者：茅于海　
　　现在有关这个问题有很多各种不同似是而非的说法，有人说：在LED伏安特性上，电压定了，电流也就定了。所以采用恒压和恒流效果是一样的。有人说LED并联时就应该采用恒压电源供电，而LED串联时就应该采用恒流电源供电；有人说，因为LED是恒流器件，所以要用恒流源供电；有人说，采用市电供电时就应该采用恒压电源供电，采用蓄电池供电时，就应该采用恒流电源供电。至于为什么这样要求，似乎谁也说不明白。
　　那么，到底是应该采用恒压电源，还是恒流电源供电呢？
　　首先来看一下LED到底是什么样的器件。因为LED的亮度是和它的正向电流成正比，而且一些LED的结构决定了它的散热也就是功耗。所以大多数LED会给出额定电流，例如Φ5为20mA，1W的为350mA等，但这并不等于LED只能工作于这些额定电流，更不意味着LED就是一个恒流器件。例如Cree的1瓦LED和3瓦LED是同一型号，电流从350mA加大到700mA，功率就从1W加大成3W，所以这个LED可以工作在350-700mA之间的任意值。
　　要深入了解这个问题首先要知道LED的伏安特性。
　　1. LED的伏安特性
　　LED的中文名字就是发光二极管，所以它本身就是一个二极管。它的伏安特性和一般的二极管伏安特性非常相似。只不过通常曲线很陡。例如一个20mA的草帽LED的伏安特性如图1所示。

图1. 小功率LED的伏安特性
· 假如用干电池或蓄电池供电，那么因为LED伏安特性的非线性，很小的电压变化就会引起很大的电流变化，上图中电源电压在3.3V时正向电流为20mA的LED，如果用3节干电池供电，新的电池电压超过1.5V，3节就是4.5V，LED的电流就会超过100mA，很快就会烧坏。

　　对于1W的大功率LED也是如此，图2是某公司1W的LED伏安特性，而一个12V蓄电池的电压，在充满电到快放完电的电压可以从14.5V降到10.5V。相差将近20%。从伏安特性上可以看出，电源电压的10%的变化（3.4V-3.1V），就会引起正向电流的3.5倍的变化（从350mA变到100mA）。

图2. 1W大功率LED的伏安特性
　　2．伏安特性的温度系数
　　到现在为止，还有很多人以为LED电压定了，电流也就定了，所以采用恒压和恒流是一样的。实际上，LED的伏安特性并不是固定的，而是随温度而变化的，所以电压定了，电流并不一定，而是随温度变化的。这是因为是LED是一个二极管，它的伏安特性具有负温度系数的特点。

图3. 伏安特性的温度特性
　　温度系数通常是-2mV/度（-1.5—2.5mV/°C）,也就是随着温度的升高，其伏安特性左移，假如所加的电压为恒定，那么显然电流会增加。而LED本身的效率很低，温升很高，加电以后，假如散热不好，其温度很容易上升到八、九十度以上。假定采用3.3V恒压源常温下工作在20mA，而温度升高到85度时，电流就会增加到35-37mA，而其亮度并不增加。电流增加只会使它的温升更高，这样就会增加光衰，降低寿命。
　　而且如果不用恒流源而用恒压源供电时，常温下工作在20mA时,到了-40度时,电流就会降低至8-10mA,亮度会降低。对于1W的大功率LED芯片，情况也是一样，而且由于功率大，散热更不容易，温升问题更加严重。
· 　3. 用恒压电源以后能不能靠串联电阻来稳定电流？
　　串联电阻只有限流的作用，也就是如果电源电压比LED串联以后的电压还要高，那么就需要串联电阻来限流，以免损坏LED。但是如果想要用串联电阻来减小温度的影响，它的作用是很小的，这可以从伏安特性上看出，串联电阻以后的确可以减小温升带来的电流升高，电阻越大，电流随温度变化越小，但是只是减小，并不能消除。而且很明显，电阻将带来额外的功耗，使得LED的总体效率降低。假定所用的LED为1W的LED，其电流为0.35A。假定串联的电阻为100欧姆，所消耗的功率就高达12.25W显然是不能接受的，即使把电阻降低到10欧姆，其功耗仍然有1.225W。比LED本身的功耗还要大。为了减小这种功耗，就必须把电阻再减小。然而，减小电阻的结果是使得由温升所引起的电流变化还是照样加大。所以，串联电阻决不是一个好办法。

图4. 串联电阻只能减小温度的影响，而不能消除其影响
　　4．几个LED并联，能不能用恒压电源？
　　由于LED伏安特性的离散性，不但不同厂家生产的同样瓦数的LED伏安特性不一样，就是同一厂家生产的同一型号的LED其伏安特性也是不同的。

图5. 不同厂家和同一厂家生产的LED伏安特性的离散性
　　很明显，假如用恒压电源3.4V供电，显然流过每个LED的电流都不一样，每个LED的亮度也就不一样。所以不能采用恒压电源供电。
　　5. 多个LED并联后，采用恒压电源供电，能不能用不同的串联电阻来使电流平衡？
　　在常温下是可以的，但在温升以后就不能保持了。图6中就显示了这个问题，常温下的LED伏安特性以实线表示，两个LED的伏安特性在斜率上略有区别，在用恒压电源Vo供电时，选用不同的电阻，可以得到同样的正向电流Io。但是当温度升高时，其伏安特性左移，如虚线所示。因为还是原来的恒压和原来的电阻，此时的电流却变成了I1和I2。不等于原来的Io了。

图6. 串联电阻可以在常温下保持其电流不变，但在温升以后就不能保持电流平衡。
 　　6. N个LED串联后，假如用恒压电源供电，其温度效应（由温升而引起的电流增加）将会扩大N倍， 这是因为所有LED串联以后相当于各个LED的伏安特性沿电压轴串联

　　图6. 多个LED串联，相当于多个伏安特性在恒流点叠接，加电以后温度上升，所有伏安特性左移。

　　温升以后，N个伏安特性都左移，就使电流的增加也加大了N倍。如果采用恒流电源供电，那么温升以后，仍然能够保持电流恒定为Io。

　　综上所述，给LED供电，一定要采用恒流电源供电，电流恒定以后，不管温度怎么变化，伏安特性如何左移，电流都不变！结温也就不会恶性循环了！（编辑：仰望星空）
浅谈LED驱动设计思想
发布时间: 2008-05-26 10:39:14   文章来源:光电新闻网
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导读： 驱动电路是LED（发光二极管）产品的重要组成部分，无论在照明、背光源还是显示板领域，驱动电路技术架构的选择都应与具体的应用相匹配。
LED驱动IC  设计  
    LED在可携式产品中背光源的地位已经不可动摇，即便是在大尺寸LCD的背光源当中，LED也开始挑战CCFL（冷阴极萤光灯）的主流地位；而在照明领域，LED作为半导体照明最关键的部件，更是因为顶着节能、环保、长寿命、免维护等诸多光环而受到市场的追捧。驱动电路是LED（发光二极管）产品的重要组成部分，无论在照明、背光源还是显示板领域，驱动电路技术架构的选择都应与具体的应用相匹配。
    LED的发光原理是在它两端加上正向电压，使半导体中的少数载流子和多数载流子发生复合，放出过剩能量，从而引起光子的发射。LED驱动电路的主要功能是将交流电压转换为恒流电源，同时按照LED器件的要求完成与LED的电压和电流的匹配。LED驱动电路除了要满足安全要求外，另外的基本功能应有两个方面：
    一是尽可能保持恒流特性，尤其在电源电压发生±15%的变动时，仍应能保持输出电流在±10%的范围内变动。用LED作为显示器或其他照明设备或背光源时，需要对其进行恒流驱动，主要原因是：
    1、避免驱动电流超出最大额定值，影响其可靠性。
    2、获得预期的亮度要求，并保证各个LED亮度、色度的一致性。
    二是驱动电路应保持较低的自身功耗，这样才能使LED的系统效率保持在较高水准。
    PWM（脉宽调制）技术是一种传统的调光方式，它利用简单的数位脉冲，反覆开关LED驱动器，系统只需要提供宽、窄不同的数位式脉冲，即可简单地实现改变输出电流，从而调节LED的亮度。该技术的优点在于能够提供高品质的白光，以及应用简单，效率高，但一个致命的缺点是容易产生电磁干扰，有时甚至会产生人耳能听见的杂讯。
    升压是LED驱动电路的重要任务，而电感升压和电荷泵升压是两种不同的拓扑模式。“由于LED是由电流驱动的，而电感在进行电流转换时效率最高，因此电感升压方式最大的优点就是效率高，如果设计得当可以超过90%；不过它的缺点也同样明显，就是电磁干扰很强，对手机等通信产品的系统要求就非常高。随着电荷泵的出现，目前大多数手机都不再采用电感升压方式。当然，采用电荷泵的升压方式其效率将低于电感升压。
    无论在照明应用还是背光应用领域，提高驱动电路的转换效率都是产品设计者必须面对的问题。提高转换效率，不仅有利于可携式产品延长待机时间，同时也是解决LED散热问题的重要手段。在照明领域，由于使用大功率LED，因此提高转换效率就显得尤为重要。
    LED在工作时需要有稳流、稳压的元件，但是此类元件应具备自身承担的分压高，但功耗要小的特性，否则将使具有较高效率的LED因为驱动电路的工作功耗太大而使总体系统的效率大为降低，有悖于节能高效的宗旨。所以应尽可能不采用电阻或串联稳压电路来作为LED驱动器的限流主电路，而应该采用电容、电感或有源开关电路等高效电路，这样才能保证LED系统的高效率。采用串联式集成恒功率输出电路，可以使LED的光输出在很宽的电源范围内保持恒定，但一般的IC电路会因此而使效率有所下降。采用有源开关电路可以保证在较高的转换效率下实现电源电压大幅度变化时恒功率输出。
    LED在目前阶段，其光效还远未达到可以取代三基色萤光灯的程度，但是以其独特的长处，可以在安全特地电压（游泳池、划水池内水下灯具、矿灯）条件下高效工作。此外，在直接采用绿色电能（太阳能、风能等） ，以及应急照明方面也有着其独特的优势。尤其在调光方面，LED不仅可实现0~100%的调光，并且可保证在整个调光过程保持较高光效，并且不损害LED的寿命，而气体放电灯则很难做到这一点。
白光LED驱动IC选择要点
发布时间: 2009-02-19 14:14:39   文章来源:光电新闻网
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导读： 随着技术的发展， LED的功率在不断提高，然而成本却在不断降低，采用低成本、高可靠性的驱动电路才是保证超高亮度LED具有持久亮度的关键。根据高亮度LED大功率恒流驱动的特点，很多公司都推出了高亮度LED的专用驱动控制芯片，这些生产LED驱动IC的厂商包括Melexis、lnfinton(英飞凌
白光LED  驱动IC  

    随着技术的发展， LED的功率在不断提高，然而成本却在不断降低，采用低成本、高可靠性的驱动电路才是保证超高亮度LED具有持久亮度的关键。根据高亮度LED大功率恒流驱动的特点，很多公司都推出了高亮度LED的专用驱动控制芯片，这些生产LED驱动IC的厂商包括Melexis、lnfinton(英飞凌)、Lienear Technology(凌力尔特)、Supenex Inc、Analog Devices(ADI)、通嘉科技(Leadtrend)、安茂微电子(AME)，华润矽威等等。
     与传统的照明灯相比，超高亮LED具有寿命长、可靠耐用、维护费用极为低的特点。目前的LED高效率现在已经可以达到201m/w以上。由于LED响应速度快(ns级)，在汽车上安装高位LED刹车灯，可以减少汽车追尾事故的发生。尽管超高亮LED具有许多优点，但目前仍存在LED功率一般在5W以下，还没有出现， 更大功率的LED还很难成为照明的首选产品。同时还要考虑高功率LED需要考虑散热问题，结温过高会直接影响LED的寿命，并且会增大LED的光衰，情况严重的会将LED烧坏。除了以上的问题，虽然LED目前已被大多数人看好，但其高昂的价格难以被消费者接受。并且光有一颗好体质的超高亮LED并不能解决所有问题，选择适当的驱动芯片也有利于超高亮LED的普及与推广。
     LED业界有人发现，采用恒压源驱动不能保证LED亮度的一致性，并且影响LED的可靠性、寿命和光衰。因此，超高亮LED通常采用恒流源驱动。恒流电源可消除正向电压变化所导致的电流变化。因此可产生恒定的LED亮度，无论正向电流如何变化。产生恒流电源很容易。只需要调整通过电流检测电阻器的电压，而不用调整电源的输出电压。以当前主要大功率IED驱动控制芯片性能比较，在应用大功率IED驱动控制芯片时，可以依据不同的应用场合进行选择：
 1、当需要较高功率时可选择功率器件没有整合在芯片内的控制器，这样就可以按照实际的功率需求单独选择功率器件。
2、当需要较高的变换效率时，如便携式设备等，可选择开关电源类的驱动电路。
3、当应用在可靠性高的设备中，可选择具有温度保护、故障报警等控制功能全面的芯片。