夜景照明工程中LED電(diàn)源驱动的选择

在LED照明领域，為(wèi)體(tǐ)现出LED灯节能(néng)和長(cháng)寿命的特点，正确选择LED驱动IC至关重要。没有(yǒu)好的驱动IC的匹配，LED照明的优势无法體(tǐ)现出来。那么在选用(yòng)LED驱动IC时，应该注意哪些性能(néng)指标和使用(yòng)方法吗?
　　LED照明灯具在近期得到飞跃的发展，LED作為(wèi)绿色环保的清洁光源得到广泛的认可(kě)。LED光源使用(yòng)寿命長(cháng)、节能(néng)省電(diàn)、应用(yòng)简单方便、使用(yòng)成本低，因而在家庭照明都将得到海量的应用(yòng)，欧司朗光學(xué)半导體(tǐ)公司2008年调查统计，全球每年家庭照明灯座出货量约為(wèi)500亿个。

　　LED光源的技术日趋成熟，每瓦发光流明迅速增長(cháng)，促使其逐年递减降价。以1W LED光源為(wèi)例，2008年春的价格已是2006年春的价格三分(fēn)之一，2009年春将降至2006年的四分(fēn)之一。

　　LED绿色灯具的海量市场和持续稳定数年增長(cháng)需求将是集成電(diàn)路行业继VCD、DVD、手机、MP3之后的消费電(diàn)子市场的超级海啸!

　　LED灯具的高节能(néng)、長(cháng)寿命、利环保的优越性能(néng)获得普遍的公认。

　　1. LED高节能(néng)：直流驱动，超低功耗(单管0.03~1W)電(diàn)光功率转换接近100%，相同照明效果比传统光源节能(néng)80%以上。

　　2. LED長(cháng)寿命：LED光源被称為(wèi)長(cháng)寿灯。固體(tǐ)冷光源，环氧树脂封装，灯體(tǐ)内也没有(yǒu)松动的部分(fēn)，不存在灯丝发光易烧、热沉积、光衰快等缺点，使用(yòng)寿命可(kě)达5万到10万小(xiǎo)时，比传统光源寿命長(cháng)10倍以上。

　　3. LED利环保：LED是一种绿色光源，环保效益更佳。光谱中没有(yǒu)紫外線(xiàn)和红外線(xiàn)，热量低和无频闪，无辐射，而且废弃物(wù)可(kě)回收，没有(yǒu)污染不含汞元素，冷光源，可(kě)以安全触摸，属于典型的绿色照明光源。

　　LED光源工作特点

　　照明用(yòng)LED光源的VF電(diàn)压都很(hěn)低，一般情况下為(wèi)2.75~3.8V，IF一般為(wèi)15~1,400mA。因此，LED驱动IC的输出電(diàn)压是VFxN或VFx1, IF保持恒流在15~1,400mA。LED灯具使用(yòng)的LED光源有(yǒu)小(xiǎo)功率(IF為(wèi)15~20mA)和大功率(IF大于200mA)二种。小(xiǎo)功率LED多(duō)用(yòng)做制作LED日光灯、装饰灯、格栅灯。大功率LED被用(yòng)来做家庭照明灯、射灯、水底灯、洗墙灯、路灯、隧道灯、汽車(chē)工作灯等。功率LED光源是低電(diàn)压、大電(diàn)流驱动的器件，其发光强度由流过LED的電(diàn)流大小(xiǎo)决定。電(diàn)流过大会引起LED光衰减，電(diàn)流过小(xiǎo)会影响LED的发光强度。因此，LED的驱动需要提供恒流電(diàn)源，以保证大功率LED使用(yòng)的安全性，同时达到理(lǐ)想的发光强度。在LED照明工程领域，為(wèi)體(tǐ)现出LED灯节能(néng)和長(cháng)寿命的特点，正确选择LED驱动IC至关重要。没有(yǒu)好的驱动IC的匹配，LED照明的优势无法體(tǐ)现出来。

　　LED灯具对低压驱动芯片的要求

　　1. 驱动芯片的标称输入電(diàn)压范围应当满足直流8~40V，以覆盖较广的应用(yòng)需要。耐压能(néng)力最好大于45V。当输入為(wèi)交流12V或24 V时，简单的桥式整流器输出電(diàn)压会随電(diàn)网電(diàn)压波动，特别是当電(diàn)压偏高时，输出直流電(diàn)压也会偏高。如果驱动IC没有(yǒu)宽的输入電(diàn)压范围，往往会在電(diàn)网電(diàn)压升高时会被击穿，从而烧毁LED光源。

　　2. 驱动芯片的标称输出電(diàn)流要求大于1.2~1.5A。作為(wèi)照明用(yòng)的LED光源，1W功率的LED光源的标称工作電(diàn)流為(wèi)350mA，3W功率的LED光源的标称工作電(diàn)流為(wèi)700mA。功率大的LED光源的需要更大電(diàn)流，因此LED照明灯具选用(yòng)的驱动IC必须有(yǒu)足够的電(diàn)流输出，设计产品时也必须使驱动IC工作在满负荷输出的70~90%的最佳工作區(qū)域。使用(yòng)满负荷输出電(diàn)流的驱动IC在灯具狭小(xiǎo)空间散热不畅，容易导致灯具发生疲劳和早期失效。

　　3. 驱动芯片的输出電(diàn)流必须保持恒定，这样LED才能(néng)稳定发光，不会闪烁。同一批驱动芯片在同等条件下使用(yòng)，其输出電(diàn)流大小(xiǎo)要尽可(kě)能(néng)一致，也就是离散性要小(xiǎo)，这样在大批量自动化生产線(xiàn)上生产时才能(néng)保证有(yǒu)效和有(yǒu)序性。对于输出電(diàn)流有(yǒu)一定离散性的驱动芯片，必选在出厂或投入生产線(xiàn)前进行分(fēn)档挑选，调整PCB板上電(diàn)流设定電(diàn)阻的阻值大小(xiǎo)，使之生产的LED灯具恒流驱动板对同类LED光源的发光亮度一致，以保持最终产品的一致性。

　　4. 驱动芯片的封装应有(yǒu)利于驱动芯片管芯的快速散热，如将裸片直接绑定在铜板上，并有(yǒu)一个引脚直接延伸到封装外，以便于直接焊接在PCB板的铜箔上迅速导热(图)。如果在类似4X4mm的芯片上要長(cháng)时间通过300~1,000mA電(diàn)流，则必然产生功耗并发热，因此，芯片本身的物(wù)理(lǐ)散热结构也非常重要。

　　5. 驱动芯片抗EMI、噪声和耐高压的能(néng)力也关系到整个LED灯具产品能(néng)否顺利通过CE、UL等认证，因此在设计驱动芯片时就要选用(yòng)先进的拓朴结构和高压生产工艺。

　　6. 驱动芯片的自身功耗要求小(xiǎo)于0.5W，开关工作频率要求大于120Hz，以免发生工频干扰产生可(kě)见闪烁。

　　总之，LED绿色照明促使驱动芯片向创新(xīn)设计发展。LED灯具照明离不开驱动芯片，因此需要多(duō)功能(néng)LED光源驱动IC。如果LED灯具选用(yòng)36V以下的交流電(diàn)源，可(kě)以考虑非隔离供電(diàn);如果选用(yòng)220V和100V交流電(diàn)源，则应考虑隔离供電(diàn)。直接使用(yòng)交流100~220V的驱动芯片，因应用(yòng)对體(tǐ)积的苛求要求，在技术上还有(yǒu)更高的要求、更大的难度，目前各國(guó)都在努力开发中。LED灯具的海量需求市场给所有(yǒu)集成電(diàn)路设计公司再次成功的机会，如果能(néng)快速转型，早出产品，则赢的机会多(duō)多(duō)。