LED路灯驱动电路设计技术分析.doc

南科公司恒流恒压LED路灯驱动电路设计技术分析 1、前言中国照明网技术论文LED照明 白光LED的光通量，目前已可轻易达到每瓦80流明以上，这使得LED照明行业特别是LED路灯的应用变得更加可行了。中国照明网技术论文LED照明 但是在LED路灯的应用中，目前各生产厂家的驱动电路大多采用开关电源方案，电压一般在2448伏之间，由于路灯的功率较大，一般在120W以上，故要同时使用多组开关电源，非但成本高昂，同时开关电源本身的平均功耗损失均在1520%之间，这使得原本是节能省耗的LED路灯平白浪费了1520%的能耗，殊为不值。同时由于各家使用的开关电源，电压均不尽相同，这使得使用单位将来在维修电源方面面临标准不一，成本过高的问题，另外开关电源一般仅提供恒压，但是LED在高温下长期工作后，面临导通电压下降，电流上升的问题，这使得LED路灯的稳定性及可靠性存在问题。有鉴于此，如何开发出一种功耗损失较小（应在510%以内），成本低廉，使用寿命较长，同时具有恒压及恒流功能的LED驱动电路早已是LED应用领域内的一大课题。中国照明网技术论文LED照明 2008年11月29日中国照明协会室外照明专业委员会及交通运输照明和光信号委员会及中国照明网在广州市举行了一场“大功率LED路灯应用现状”辩论会，会中广州市及上海市路灯处建议LED路灯的电源驱动电路应该标准化，以利使用者维修，促成笔者将我司研发具有中国知识产权的LED路灯方案提供大家参考。中国照明网技术论文LED照明 2、LED路灯电路的设计要领中国照明网技术论文LED照明 由于目前常用金属钠灯的功率均在每个250W左右。LED路灯如果要成为一个具有竟争性的路灯替代方案，基本上应在省电功能上发挥优势，由于LED为单向发光，在相同光效的情形下，灯具光效四面发光的比金属钠灯光效要强出许多，所以作为250W金属钠灯的替代方案LED路灯的功率应可在120160W之间。中国照明网技术论文LED照明 目前市场上常用的光源一般均为每颗1W的芯片，亦即是一般路灯均有120160个芯片，每个芯片的导通电压均在3.33.6V之间，如果将所有芯片相串连，则全部芯片两端的电压将接近400V以上。中国照明网技术论文LED照明 因为每个路灯的功率均在120W以上，所以在电源设计上必需考虑功率因数的校正问题。中国照明网技术论文：南科公司恒流恒压LED路灯驱动电路设计技术分析广州南科集团 吴俊纬博士目前市面上常用的具有功率因数校正功能的IC，有ST公司的L6561，日本瑞萨公司的R2A20116及LINEAR公司的ML4812。其典型电路如附图一所示，交流电源经桥式整流后经过功率因素校正IC的调频或脉宽调整后成为稳定的约400V电压输出（附图一）。电路简单，成本低廉，功率因数在常压220V时可达98%以上，但是这个电路只能保证恒压的输出对于LED路灯要求恒流输出的目标，仍嫌不足。中国照明网技术论文LED照明 中国照明网技术论文LED照明 3、南科公司的LED路灯驱动电路中国照明网技术论文LED照明 目前市面上LED路灯电路均采用低电压（2448V），高电流（1A3A）多路电源的驱动方案。南科公司经过近3年的研发，已成功的开发出高电压（400V），低电流（0.30.5A），同时具有恒压及恒流功能的LED路灯光源及电源方案，在常压220V时其电源效率大于94%，并已获得多项专利授权，特将其特点说明如以下：中国照明网技术论文LED照明 （a）南科公司独创的CCS-L高压恒流源器件中国照明网技术论文LED照明 南科公司经过多年的研发，已成功开发出能耐高压（大于50V）的半导体恒流源器件。此恒流源器件在电压440伏左右均能保持恒流源状态（电流波动在10%左右）。虽然在低压时（98%）有效功率较高（92%）的优良特性，目前本方案的高压LED芯片的制作方法，高压恒流源器件（CCS-L）的制作方法及同时具有恒压及恒流功能，低损耗的LED驱动电路均已获得我国专利授权。目前正在申请美、日、欧等国的专利中，整个方案是具有完整多重中国知识产权保护的最优方案。将可大幅降低我国LED路灯照明对国外技术包括芯片，并开电源等关键技术的依赖。中国照明网技术论文LED照明 虽然南科公司的LED路灯方案具有完整多重的知识产权保护，但是南科公司并不会因此垄断技术而