LED灯驱动电源的主要设计问题

    据最新市场调研显示，人们的环保意识日渐增强，LED照明行业迅速发展，从而带动了LED灯驱动电源的迅速增长。其中中小功率的驱动电源对技术要求较低，市场竞争激烈，而大功率驱动电源因为有品牌、较高技术及产品认证壁垒，市场集中度较高。影响LED灯寿命的主要因素之一是电源的质量，下面浅谈几种电源设计需要注意的主要问题。

    在设计及选择LED驱动电源要考虑的因素主要有高可靠性、高效率、高功率、保护功能、浪涌保护、驱动方式等方面。LED光效高，有80-85%的热能损耗，灯具内部有20-30度的温升，如果电源长时间在高温环境下工作，要保证其寿命必须加大功率余量，一般留到1.5-2倍的余量。在选择器件上要能在较高温下长时间使用，有些元件在高温情况参数会飘移，还有些寿命会缩短，同时要注意电解电容和导线。

    LED的参数设计主要是指恒流参数，其电流的大小决定LED的亮度，如果批量电流误差较大，整批灯的亮度就会不均匀。电源设计的恒流电压范围要包含LED的电压范围，其中温度的变化也导致输出电流偏移，批量误差控制一般在±5%以内。如果需要多个LED串连使用时，最小压降乘以串连数量为下限电压，最大压降乘以串连数量为上限电压，电源的恒流电压范围要比这个范围宽一点。

    电源电路保护方法很多，下面介绍其中两种。第一种是总体保护，在所有光珠的前面加接PTC元件（自恢复保险丝），对整灯进行保护，这种方案好处是简单、不占面积。第二种是分路保护，可以在串接支路的每个支路前面加PTC元件（自恢复保险丝）分别进行保护。这种方案好处是精确性高，可靠性高。

    LED驱动电源分为模拟驱动和数字驱动两种，驱动电路主要由半导体元件、电阻、电容、电感等元器件组成。每个元器件都有其使用寿命，在使用中当任意一个器件损坏都会导致整个电路的失效或某功能失效。而LED灯的使用寿命一般为5-10万小时（6年寿命），开关电源的寿命很少达到6年的，一般是2-3年的质保期，所以LED灯主要的故障多为驱动电路故障。市场上达到6年质保期的电源是军品级，价格是普通电源的4-6倍，价格昂贵。

    目前LED灯具厂家所用电源多为外购，导致灯具设计师对电源了解不多，留给LED散热空间较大，电源模块散热空间较小。灯具多为设计好后才找合适的配套电源，经常碰到因灯具内部空间较小或温度较高，成本较低而无法匹配到合适电源。最好的是在开始设计灯具初期时，电源的设计同步进行，在设计中综合考虑LED的散热和电源的散热问题，整体控制灯具温升，才能设计出好的产品。