簡述LED驅(qū)動電路發(fā)展趨勢

文/李泠泓，成都外國語學(xué)校

能源與生態(tài)環(huán)境作為社會關(guān)注的重點(diǎn)事情，也是人類開發(fā)的重要項目之一，LED作為一種新型的光源，與傳統(tǒng)的白熾燈相比較，具有能量小，發(fā)熱低、環(huán)保等優(yōu)勢。但是LED驅(qū)動電路中卻存在著使用壽命短、工作效率低和成本高的問題，針對這些問題，應(yīng)該采取適當(dāng)?shù)姆绞?，為其?chuàng)造一個廣闊的市場前景。

1　LED驅(qū)動電路的現(xiàn)狀分析

1.1　驅(qū)動電路的使用壽命短

驅(qū)動電路整體的使用壽命，關(guān)鍵零件的使用壽命對驅(qū)動電路的使用時間有著直接的影響。如果自身的工作溫度沒有進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的控制，就會縮短驅(qū)動電路的使用壽命。例如某些新產(chǎn)品在設(shè)計的時候給予的散熱空間較小，容易引起電路系統(tǒng)內(nèi)部的短路，從而導(dǎo)致使用的壽命短暫。

1.2　驅(qū)動電路的工作效率低

目前市場上使用的驅(qū)動電路一般是含有整流、濾波和恒流源三種電路與LED燈串聯(lián)，由于在輸出電路中的電壓具有一定的浮動能力，不能達(dá)到穩(wěn)定電流輸出的目的。電壓的不穩(wěn)定，會通過恒流對其進(jìn)行有效的限制，雖然一定程度上可以限制不穩(wěn)定因素，但是也影響了驅(qū)動工作效率，不能從根本上解決問題。[1]

1.3　驅(qū)動電路的成本高

雖然LED在工作效率上有了顯著的改變，但是在某些方面仍舊會受到限制，提高開關(guān)的頻率可以減小尺寸上的問題，也會帶來高額的成本費(fèi)用。功效的增加所帶來的是功耗損量的降低，也需要更高的成本費(fèi)用。

2　LED驅(qū)動電路的發(fā)展趨勢

2.1　調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，增加使用壽命

隨著技術(shù)的成熟與市場的擴(kuò)大，驅(qū)動電路技術(shù)的結(jié)構(gòu)都應(yīng)該與實(shí)際的選擇相一致，這就需要設(shè)計出合理的操作方案。升壓作為驅(qū)動電路中重要的環(huán)節(jié)，在升壓過程中，電感轉(zhuǎn)換的效率也會隨著增加，驅(qū)動電路中使用相同的輸入電容，當(dāng)電容增加，就有助于降低紋波。LED與驅(qū)動電路的位置較為接近的時候，可以使用電荷泵，減少開關(guān)信號的波動頻率，有助于降低電磁干擾。升壓方式與設(shè)計的需求，往往是根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行判斷的，針對使用壽命的問題，主要是提高電路的轉(zhuǎn)換效率。例如當(dāng)電壓在3.8V與4.2V之間的時候，芯片就要選擇運(yùn)用1倍的模式，讓驅(qū)動白光LED能夠在這樣的電壓下穩(wěn)定工作。同時，也要保證LED的使用壽命與驅(qū)動電路的使用壽命相符合，始終處于恒流的最優(yōu)狀態(tài)，保證工作的順利進(jìn)行。

2.2　加強(qiáng)技術(shù)研究，提高工作效率

LED由于自身的是線性元件，正向的電壓還會隨著電流與溫度的變化而變化，對于不同的器件，要求也不相同。要從根本上解決效率低下的問題，就需要加強(qiáng)技術(shù)上的研究，不僅要提高轉(zhuǎn)換效率，還應(yīng)該降低功率的耗損率。通過新型的正反電路來實(shí)現(xiàn)LED多路驅(qū)動，當(dāng)變壓器的開關(guān)S1在通電的情況下，整流的回路中可以采用串聯(lián)的高頻率電感。電容Cb1、電感L1、二極管D2所構(gòu)成的電流回路，會使變壓器處于正常的正激狀態(tài)，關(guān)閉開關(guān)S1時，釋放能量，電容、負(fù)載、二極管就會構(gòu)成另一個電流回路，變壓器就處于反激狀態(tài)。正激狀態(tài)中，高頻率的電感，會使二極管中D2和D3處于工作中零電流的狀態(tài)，這樣也能耗損率，提高工作效率。兩路負(fù)載降壓出現(xiàn)不平衡的時候，電容仍舊有平衡負(fù)載電流的作用，多路驅(qū)動模式作為未來LED照明的發(fā)展趨勢，將變壓器實(shí)現(xiàn)雙向利用，以及多路輸出的均衡控制。均衡電流形成諧振回路，實(shí)現(xiàn)整個二極管的零電流開光狀態(tài)，減少電磁的干擾程度，進(jìn)而提高使用效率。[2]

2.3　節(jié)約資源，降低成本

LED照明系統(tǒng)的智能化程度是需要重視的問題，照明能夠有效的降低能源消耗節(jié)約資源，維護(hù)成本。其中智能化的關(guān)鍵要素在于環(huán)境光檢測、電能和通信測量，電量測量能夠準(zhǔn)確的消耗功率，為預(yù)測性維護(hù)提供一個穩(wěn)定的基礎(chǔ)，這些關(guān)鍵因素在某種程度上有降低運(yùn)營成本的作用。從智能電表到電壓控制器，然后到電動的充電器中，每一個智能電網(wǎng)都具有電能測量的功能，優(yōu)化維護(hù)的費(fèi)用。而降低LED驅(qū)動電源電路的成本費(fèi)用，在1-5W功率的應(yīng)用場所，恒流的驅(qū)動電源成本占了比重的三分之一，影響LED在市場上的推廣與應(yīng)用。在白光的LED上串聯(lián)4只白光LED，達(dá)到驅(qū)動的要求，例如SSL2101,就是一款尺寸與開關(guān)互相結(jié)合的驅(qū)動器，這是特意未來驅(qū)動電路所設(shè)計的，能夠有效的調(diào)節(jié)光能力，進(jìn)一步改善照明效果。當(dāng)輸入的電壓從80轉(zhuǎn)換到270VAC時，電流大于1A，就可以調(diào)整開關(guān)的頻率，隨著LED的廣泛應(yīng)用，要求也在不斷提高，高效率、高功率和低成本才符合LED的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。

3　結(jié)束語

LED正處于一個發(fā)展的高峰時期，驅(qū)動電流作為其中最為關(guān)鍵的部分，要基于目前的發(fā)展現(xiàn)狀，進(jìn)行具體的分析。提高使用壽命、加強(qiáng)技術(shù)方面的研究、節(jié)約資本，為LED照明提供基本優(yōu)勢。高中生應(yīng)該利用學(xué)習(xí)到的知識，加深對這方面的認(rèn)知，促進(jìn)自身的全面發(fā)展。

【參考文獻(xiàn)】

[1]張普雷,史永勝,史耀華，等.大功率背光源用LED驅(qū)動電路的研究現(xiàn)狀與進(jìn)展[J].液晶與顯示,2012,25(01):68-74.

[2]鄭繼雨,王偉.貼片式LED的發(fā)展趨勢及其應(yīng)用特性研究[J].照明工程學(xué)報,2013,22(06):14-17.