【導(dǎo)讀】LED是一種單向電流型固態(tài)半導(dǎo)體發(fā)光器件，它是傳統(tǒng)二極管的一個(gè)分支，而目前LED存在的問題主要體現(xiàn)在LED驅(qū)動電源上面，可以簡單地歸結(jié)為三點(diǎn)：散熱設(shè)計(jì)、靠性設(shè)計(jì)以及調(diào)光兼容性設(shè)計(jì)。本文將分別介紹這三個(gè)問題的設(shè)計(jì)要點(diǎn)。
LED是一種單向電流型固態(tài)半導(dǎo)體發(fā)光器件，它是傳統(tǒng)二極管的一個(gè)分支；因此LED也具有二極管的特性：工作結(jié)溫必須在規(guī)定的范圍內(nèi)，以保證其正常工作壽命；只有當(dāng)其承受的電壓超過正向電壓時(shí)，LED才開始有電流通過，并發(fā)光；作為發(fā)光器件，LED照明還具有其它特性：
1) 照明要求： a. 電流的調(diào)節(jié)精度要高； b. 沒有閃爍和眩光； c. 電流的紋波要穩(wěn)定。
2) 散熱設(shè)計(jì)要點(diǎn)： a. 非隔離驅(qū)動器便于散熱器的設(shè)計(jì)和成本控制； b. 高效率的驅(qū)動器，減少功率耗散； c. 過熱調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)輸出光通量當(dāng)溫度超過安全結(jié)溫時(shí)。
3) 安全可靠性要點(diǎn)： a. 任一器件發(fā)生故障(短路、開路、浮動)均應(yīng)導(dǎo)致LED照明的關(guān)斷保護(hù)； b. 可靠的過熱過流保護(hù)； c. LED開路和短路保護(hù)。
當(dāng)然，要普及LED照明到千家萬戶，成本是最重要的考慮因素，LED產(chǎn)品既要可靠還要體積小巧，并且高效、低成本。
上圖是可控硅調(diào)光器的內(nèi)部電路及切相波形。
圖二顯示的是簡單Bleeder電路中可控硅保持電流不夠產(chǎn)生的多次導(dǎo)通。
圖三顯示的是控制電路LED調(diào)光照明應(yīng)用中的難點(diǎn)
圖3 是控制電路LED調(diào)光照明應(yīng)用中的難點(diǎn)
相比于傳統(tǒng)的白熾燈，LED照明具有環(huán)保、光效高和壽命長的優(yōu)點(diǎn)。但在完全取代帶有入墻式調(diào)光器的白熾燈方面，LED照明尚存在兼容性差的缺點(diǎn)。傳統(tǒng)的調(diào)光器用于驅(qū)動純電阻負(fù)載，調(diào)光器種類繁多，包括前沿切相調(diào)光器、后沿切相調(diào)光器、智能調(diào)光等等，而且功率都比較大(200W~600W)，需要提供阻性或類阻性的負(fù)載才能使調(diào)光器穩(wěn)定工作；當(dāng)連接容性負(fù)載時(shí)，調(diào)光器可能無法正常工作。 針對可控硅切相調(diào)光器，憑借簡單的泄放電路(BLEEDER)去配合規(guī)格各異的可控硅調(diào)光器工作，很難讓人滿意。傳統(tǒng)調(diào)光器功率都比較大(200W~600W)，可控硅需要一定的保持電流維持其導(dǎo)通，而在小功率的LED驅(qū)動應(yīng)用上，一般不能保證有足夠大的輸入電流去維持可控硅穩(wěn)定工作。這樣就有可能出現(xiàn)多次導(dǎo)通，因而供給LED驅(qū)動的電壓及切相信號就不穩(wěn)定，如果調(diào)光信號處理不好則會造成LED閃爍。
另外，在歐美市場上，后沿切相型的調(diào)光器和鹵素?zé)粢灿袕V泛應(yīng)用。鹵素?zé)粜枰娮?a target="_blank" style="text-decoration:none;" >變壓器進(jìn)行恒壓控制及軟啟動以提高可靠性，但是鹵素?zé)舭l(fā)光效率也遠(yuǎn)不如LED燈，因此很多使用者也很想選用可調(diào)光的LED去替換鹵素?zé)艏半娮幼儔浩鳌?由于后沿切相的調(diào)光器需要和電容性的電子變壓器匹配，它的設(shè)計(jì)和工藝較普通的可控硅調(diào)光器更為復(fù)雜，內(nèi)部有精準(zhǔn)的時(shí)間常數(shù)電路去控制場效應(yīng)管的關(guān)斷而達(dá)到后沿切相的效果，還需要穩(wěn)定的電壓供這些電路工作；因?yàn)檫@種調(diào)光器中使用的開關(guān)器件是場效應(yīng)管，一般都會并聯(lián)上較大值的X電容以保護(hù)場效應(yīng)管，這樣就加大了在正弦波下降沿切相時(shí)的檢測難度。因此，針對后沿切相調(diào)光器設(shè)計(jì)的LED驅(qū)動，既要能夠在任何切相位置保證調(diào)光器內(nèi)部電路工作，又要能夠提供很低的阻抗去準(zhǔn)確檢測切相位置，而且不能影響LED驅(qū)動的轉(zhuǎn)換效率。
