LED 具有高效、長壽命、低功耗、安全等優(yōu)點，已被廣泛應(yīng)用于城市景觀裝飾、交通車站和商業(yè)廣告等公眾設(shè)施。 近年來，隨著單晶單管L ED 的輸出功率、發(fā)光效率以及高功率封裝技術(shù)的不斷發(fā)展，使LED 作為一般照明具有廣泛的應(yīng)用前景。

然而，LED 的輸出光流明數(shù)和波長同PN 結(jié)的溫度以及電流密切相關(guān)。 常規(guī)的驅(qū)動電路，如電容降壓電路和開關(guān)穩(wěn)壓電路，將引起LED 的提前老化，不能有效滿足LED 照明驅(qū)動的要求。

一：LED驅(qū)動器開關(guān)電源介紹

LED驅(qū)動器在LED燈具中的核心，質(zhì)量的好壞直接影響LED是否正常工作。LED驅(qū)動器也是屬于開關(guān)電源，LED驅(qū)動器開關(guān)電源的典型電路是單端反激式。所謂的單端是指高頻變換器（7）的磁芯僅工作在磁滯回線的一側(cè)。所謂的反激，是指當(dāng)開關(guān)管（6） 導(dǎo)通時，高頻變壓器（7）初級繞組的感應(yīng)電壓為上正下負(fù)，次級整流二極管（10）處于截止?fàn)顟B(tài)，在初級繞組中儲存能量。當(dāng)開關(guān)管（6）截止時，變壓器（7）初級繞組中存儲的能量，通過次級繞組及 整流管（10）和電解電容（11）濾波后向LED燈輸出直流電壓。

單端反激式LED驅(qū)動器開關(guān)電源的輸出功率一般為0.5-100W，可以同時輸出不同的電壓，且有較好的電壓調(diào)整率。

LED驅(qū)動器開關(guān)電源電路方框圖

二：LED驅(qū)動器開關(guān)電源電路結(jié)構(gòu)

LED驅(qū)動器開關(guān)電源的主要電路是由保險管壓敏電阻、電磁干擾LC濾波器（也稱EMI）、整流濾波電路、脈寬調(diào)制PWM控制器電路、輸出整流濾波電路、輸出取樣反饋恒流電路等組成。

三：電子元器件對應(yīng)數(shù)字標(biāo)號作用講解

1、輸入電路防浪涌和防雷防短路電路

在L火線部分串聯(lián)保險管和負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻器（NTC），型號如NTC 8D-9（10Ω，直徑9MM），熱敏電阻一般都是低阻值的幾歐到10幾歐，，主要起防浪涌作用，也可以不用。保險管一般是管狀的，上圖電源因空間有限，因此選用小體積的盒式保險管。一般在保險管后面還會在電路上并聯(lián)藍(lán)色壓敏電阻，如7D471（直徑7MM，電壓470V）、10D471（直徑10MM，電壓470V）等，當(dāng)雷電產(chǎn)生瞬間突波電壓出現(xiàn)，超過壓敏電阻之崩潰電壓時，該壓敏電阻之阻抗變低為幾個歐姆左右，促使保險管過流熔斷，從而保護(hù)和斷開電路。保險管、壓敏電阻在安規(guī)認(rèn)證中屬于重要管控器件，使用時要選用有安全認(rèn)證證書的。

2、電磁干擾LC濾波器（也稱EMI）

由2個黃色安規(guī)電容（也稱X2電容，為金屬化聚丙烯膜抗干擾薄膜電容器）、濾波電感組成的π型濾波網(wǎng)絡(luò)，主要是對輸入電源的電磁噪聲及雜波信號進(jìn)行抑制，防止對電源干擾，同時也防止電源本身產(chǎn)生的高頻雜波對電網(wǎng)干擾。安規(guī)電容在安規(guī)認(rèn)證中屬于重要管控器件，使用時要選用有安全認(rèn)證證書的。在測試認(rèn)證中，較好的濾波器設(shè)計，才能通過電磁兼容EMC中的傳導(dǎo)干擾。

3、輸入整流

將正負(fù)變化的交流電變成單向變化的直流電。上圖用的是整流橋椎，如KBP307（3A1000v）。

4、高壓濾波電路

將變化的電壓波形平滑成波動較小的直流電壓波形。一般用的是電解電容，上圖電源是單極PFC電路，用CBB聚丙烯電容，如104/630V。

5、RCD尖峰脈沖吸收電路

在場效應(yīng)管（MOS管）高速開關(guān)截止瞬間，變壓器初級電感與分布電容之間形成諧振，并且初級電感也會產(chǎn)生的反向電動勢，能量積聚產(chǎn)生較高的尖峰脈沖，有可能擊穿效應(yīng)管開關(guān)管。RCD尖峰脈沖吸收電路作用就是阻止和抑制較高的尖峰脈沖，保護(hù)效應(yīng)管開關(guān)管的安全。

6、場效應(yīng)管（MOS管）

LED驅(qū)動器開關(guān)電源通過控制芯片來控制場效應(yīng)管（MOS管）進(jìn)行高速的導(dǎo)通與截止，將直流電轉(zhuǎn)化為高頻率的交流電提供給變壓器進(jìn)行變壓，從而產(chǎn)生所需要的安全隔離電壓。場效應(yīng)管（MOS管）作為開關(guān)管承受的最大反向電壓是電路工作電壓值的兩倍，工作頻率在20-200kHz之間。在220V輸入電壓時，開關(guān)管的耐壓一般要大于650V以上。

7、變壓器：轉(zhuǎn)換過程是：電-磁-電儲存能量，產(chǎn)生需要的輸出電壓，初級（原邊）、次級（副邊）隔離。

變壓器兩級間電氣間隙≥8.0mm以上。變壓器的繞組和屏蔽層設(shè)計對電磁兼容EMC中的輻射干擾影響很大。

8、光電光耦器

在LED驅(qū)動器開關(guān)電源電路中的主要作用，是起到開關(guān)電源變壓器的初級和次級之間的被測量電壓的控制信號光電傳輸，與初級PWM控制芯片實現(xiàn)光電隔離的信號反饋。高壓與低壓不直接連通，實現(xiàn)了安全隔離，保護(hù)人身安全。在安規(guī)認(rèn)證中屬于重要管控器件，使用時要選用有安全認(rèn)證證書的。在實際應(yīng)用中光電光耦器一般型號是PC817。

9、Y2電容

一般接在高壓地和低壓地，一般用101-682（100P-6800P）。作用是抑制高頻干擾，Y2電容對電磁兼容EMC中輻射干擾的改善有幫助，尤其對100MHZ頻段作用大。

10、輸出整流二極管

將正負(fù)變化的交流電變成單向變化的直流電。

11、低壓濾波電路

將變化的電壓波形平滑成波動較小的直流電壓波形。

12、取樣電阻

將輸出電壓和電流的變化以壓降形式反饋到控制電路識別和處理。根據(jù)恒流電流大小來選阻值。

13、LED驅(qū)動器開關(guān)電源控制芯片

如L6561，UC3842，UC3843等。

14、表示高壓和低壓完全隔離，電路靠磁電耦合實現(xiàn)電壓傳輸。高壓（一次側(cè)）低壓（二次側(cè)）電氣間隙（

也稱空間距離）。在安規(guī)要求上有規(guī)定的，一次側(cè)對二次側(cè)≥6.4mm。

LED驅(qū)動器開關(guān)電源電路銅箔面實物圖

15、取樣反饋：將輸出電壓的變化反映到控制電路，以便采取相應(yīng)的措施保證輸出電壓或輸出電流在規(guī)定的范圍內(nèi)。

LED開關(guān)電源常見故障總結(jié)

保險絲熔斷

LED開關(guān)電源在平時的運行過程中，最常見的電源故障，就是保險絲熔斷。一般情況下， 開關(guān)電源內(nèi)部的保險絲發(fā)生熔斷，則說明電源的線路發(fā)生了某些問題。由于開關(guān)電源往往會工作在高電壓、大電流的狀態(tài)下，電網(wǎng)電壓的波動、浪涌都會引|起電源內(nèi)電流瞬間增大而使保險絲熔斷。在發(fā)生保險絲熔斷問題后，我們應(yīng)當(dāng)重點檢查電源輸入端的整流二極管、高壓濾波電解電容、逆變功率開關(guān)管等，檢查一下這此元器件有無擊穿、 開路、 損壞等。如果確實是保險絲熔斷，應(yīng)該首先查看電路板上的各個元件，看這些元件的外表有沒有被燒糊，有沒有電解液溢出，如果沒有發(fā)現(xiàn)上述情況，則用萬用表測量開關(guān)管有無擊穿短路。需要特別注意的是，切忌不可在查出某元件損壞時，更換后直接開機(jī)，這樣很有可能由于其它高壓元件仍有故障又將更換的元件損壞，一定要對上述電路的所有 高壓元件進(jìn)行全面檢查測量后，才能徹底排除保險絲熔斷的故障。

無直流電壓輸出或電壓輸出不穩(wěn)定

LED開關(guān)電源在實際應(yīng)用的過程中，還有一類問題是容 易出現(xiàn)的，那就是無直流電壓輸出，或者是出現(xiàn)電壓輸出不穩(wěn)定的情況。在檢查的過程中，如果發(fā)現(xiàn)電源的保險絲是完好的，那么在有負(fù)載情況下各級直流電壓無輸出，這種情況主要是以下原因造成的：電源中出現(xiàn)開路、短路現(xiàn)象;過壓、過流保護(hù)電路出現(xiàn)故障;輔助電源故障;振蕩電路沒有工作、電源負(fù)載過重等等。在用萬用表測量次級元件，排除了高頻整流二極管擊穿、負(fù)載短路的情況后，如果這時輸出為零，那么基本上可以肯定是電源的控制電路出了故障。若有部分電壓輸出說明前級電路工作正常，故障出在高頻整流濾波電路中。高頻濾波電路主要由整流二極管及低壓濾波電容組成直流電壓輸出，其中整流二極管擊穿會使該電路無電壓輸出，濾波電容漏電會造成輸出電壓不穩(wěn)等故障。用萬用表靜態(tài)測量對應(yīng)元件即可檢查出其損壞的元件。

電源負(fù)載能力差

在LED開關(guān)電源的實際應(yīng)用過程中，電源負(fù)載能力差也同樣是一個非常 常見的故障，一般都是出現(xiàn)在老式或工 作時間長的電源中。造成負(fù)載能力下降的主要原因是電源內(nèi)部各元器件老化，開關(guān)管的工作不穩(wěn)定，沒有及時進(jìn)行散熱等。一旦發(fā)現(xiàn)負(fù)載能力下降問題，工程師應(yīng)重點檢查穩(wěn)壓= _極管是否發(fā)熱漏電，整流二極管損壞、高壓濾波電容損壞等。