照明用發(fā)光二極管的驅(qū)動(dòng)及其專用驅(qū)動(dòng)電源變換器
    半導(dǎo)體照明是未來照明領(lǐng)域重要的發(fā)展方向。發(fā)光二極管作為一種新型照明光源正在獲得越來越廣泛的應(yīng)用。
發(fā)光二極管是一種單向電流驅(qū)動(dòng)的半導(dǎo)體器件，是一個(gè)伏安特性不成固定比例的非線性器件，存在一個(gè)3v左右的勢壘電勢，形成了低正向電壓時(shí)不導(dǎo)通的死區(qū)。導(dǎo)通時(shí)管壓降具有負(fù)的溫度系數(shù)。要用發(fā)光二極管做照明，必須根據(jù)發(fā)光二極管的特點(diǎn)解決好電源變換問題。
    實(shí)際應(yīng)用中驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管的原始電源有許多種，但大體上可以分為市電驅(qū)動(dòng)和直流驅(qū)動(dòng)兩大類。
    由于世界各地供電標(biāo)準(zhǔn)的差別，市電有220V和110V兩種交流電壓值，但對于發(fā)光管來說，都屬于交流高電壓。用于這類電源的發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)電源變換器要解決整流和降壓的問題。
     市電發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)電源變換器分為隔離驅(qū)動(dòng)和不隔離驅(qū)動(dòng)兩類，隔離驅(qū)動(dòng)安全性好，不隔離驅(qū)動(dòng)具有最低的成本和最高的變換效率，并且更容易實(shí)現(xiàn)大功率驅(qū)動(dòng)。
     直流驅(qū)動(dòng)情況比較復(fù)雜，根據(jù)電壓值的不同大體上分為低壓驅(qū)動(dòng)、過渡驅(qū)動(dòng)和高壓驅(qū)動(dòng)三種類型。
     低電壓驅(qū)動(dòng)：低電壓是指電源的電壓值始終低于發(fā)光二極管的勢壘電勢，不能直接使發(fā)光二極管導(dǎo)通發(fā)光的原始電源。如一節(jié)干電池或者一節(jié)鎳鎘/鎳氫電池。這種情況下變換電路必須升高電源電壓才能驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管。典型的應(yīng)用領(lǐng)域如使用一節(jié)普通電池供電的手電、臺燈、應(yīng)急燈等。
     過渡驅(qū)動(dòng)：過度驅(qū)動(dòng)是指電源的電壓值在發(fā)光二極管勢壘電勢附近變動(dòng)的原始電源，如一節(jié)鋰電池，滿電時(shí)電壓值在4.2V以上，電壓值高于發(fā)光二極管的勢壘電勢。電池快用盡時(shí)電壓值在2.7V以下，電壓值低于發(fā)光二極管的勢壘電勢。用過渡電源驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管電源變換器既要能夠升高電壓又要能夠降低電壓。典型的應(yīng)用如使用單節(jié)鋰電池供電的礦燈、手電、臺燈、應(yīng)急燈。
     高電壓驅(qū)動(dòng)：高電壓是指電源的電壓值始終高于發(fā)光二極管勢壘電勢的原始電源。如6V、12V、24蓄電池。典型的應(yīng)用如機(jī)動(dòng)車的燈光系統(tǒng)，應(yīng)急燈、工作燈等。
對于這幾種不同的直流電源，必須要有不同的技術(shù)方案應(yīng)對。
     從輸出端來看，給到發(fā)光二極管上的驅(qū)動(dòng)電流可以是直流電流，也可以是單向脈沖電流。
     直流驅(qū)動(dòng)法容易理解，使用的比較普通，實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段有兩種：一種是直接用恒流電源給發(fā)光管提供所需要的電流。另一種是使用電壓源供電，再用外部元件限流實(shí)現(xiàn)恒流給發(fā)光管供電。但不論哪一種方法，一般來講電源變換器的結(jié)構(gòu)都比較復(fù)雜，體積大，成本高。
    脈沖驅(qū)動(dòng)法是專門針對發(fā)光二極管的特點(diǎn)提出的一種驅(qū)動(dòng)方式。技術(shù)上比較先進(jìn)，電源變換器的電路結(jié)構(gòu)簡潔，體積小，可靠性高，成本低，應(yīng)用前景廣闊。
    下面介紹幾種目前技術(shù)上比較先進(jìn)的脈沖輸出的峰值電流驅(qū)動(dòng)器，供大家制作led應(yīng)用系統(tǒng)時(shí)參考。
脈沖輸出型峰值電流驅(qū)動(dòng)器分為市電輸入型和直流輸入型兩種，但不論哪種其核心技術(shù)都是控制發(fā)送到發(fā)光二極管上的每一個(gè)電流脈沖的峰值，使發(fā)光管在比較高的光電轉(zhuǎn)換狀態(tài)下工作，不會(huì)因?yàn)殡娏魇Э囟斐砂l(fā)光管損壞。
市電輸入型峰值電流驅(qū)動(dòng)器：
    led-AP-A系列是隔離型市電輸入峰值電流驅(qū)動(dòng)器，有1瓦、3瓦和5瓦輸出三種規(guī)格。分別用于驅(qū)動(dòng)1瓦、3瓦、5瓦的大功率發(fā)光二極管。
    LED-AP-B系列是不隔離型市電輸入峰值電流驅(qū)動(dòng)器，用于驅(qū)動(dòng)1—10瓦功率范圍以內(nèi)的多只Φ5發(fā)光二極管，驅(qū)動(dòng)多只發(fā)光二極管時(shí)，要多只串聯(lián)然后再并聯(lián)使用。每一串發(fā)光管要串聯(lián)一個(gè)20Ω的電阻以均衡各組電流。
市電輸入型峰值電流驅(qū)動(dòng)器使用比較簡單，兩根黃色輸入線接交流市電，輸出線紅線接發(fā)光管正極，黑線接發(fā)光管負(fù)極。下圖是一個(gè)不隔離型市電輸入峰值電流驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)100只Φ5發(fā)光管的應(yīng)用實(shí)例。

直流輸入型峰值電流驅(qū)動(dòng)器：
    LED-DP-BM是一種降壓型峰值電流驅(qū)動(dòng)器，使用12伏電池供電可以串聯(lián)驅(qū)動(dòng)3只1瓦的發(fā)光管，驅(qū)動(dòng)效率大于83%。這是一種為無人職守的太陽能led照明系統(tǒng)配套的多功能驅(qū)動(dòng)器，除了完成峰值脈沖電流控制功能以外，還有電池電壓低關(guān)閉功能，保護(hù)電池不會(huì)過放電損壞。還有一個(gè)控制端，用此控制端可以實(shí)現(xiàn)遙控、光控、調(diào)光等功能。共有5根引線，紅線接電池正極，黑線接電池負(fù)極，黃線接發(fā)光管正極，白線接發(fā)光管負(fù)極，藍(lán)線是控制線，下圖是這個(gè)控制器在太陽能led照明系統(tǒng)中的應(yīng)用實(shí)例。

     在這個(gè)系統(tǒng)中，LED-DP-M峰值電流控