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led驱动电源范文1
1.引言
随着全球能源紧缺的状况日益加剧，大力发展节能环保产品势在必行。采用发光二极管（LED）作为发光源的半导体照明因具有节能、环保、体积小、长寿命的特点，成为颇具优势的绿色节能照明光源。为加快发展中国的半导体照明产业，科技部于2003年成立了“国家半导体照明工程协调领导小组”协调组织实施国家半导体照明工程。在新颁布的《轻工业“十二五”发展规划》中，照明电器产业被列为八个“重点行业技术改造工程”之一。2011年11月，发改委公布了白炽灯的淘汰路线图，传统高能耗的白炽灯将逐步淡出人们的视野。LED照明产品的驱动电源设计选择既具有电源设计的普遍性又有它的特殊性。
2.LED的特性与驱动原理
2.1 LED的电气特性
从白光LED诞生以来，LED用于常规照明领域成为可能。随着近年来大功率白光LED的出现与发展，它已进入人们的生活照明、道路照明、工业照明等各个领域。
LED作为二极管的种类之一，具有同普通二极管相似的V-I特性，它的开启电压要大于普通二极管。当外部施加电压大于开启电压后，电流将以正向电压的指数倍增加。（如图1）在LED导通后一定电流值范围内，其发光亮度与电流值几乎成线性正比关系。故外部微小的电压变化都会引起发光亮度的显著改变。而过大的正向电流会使LED发热，LED的光效会随着温度的升高而降低。并且持续过热会严重影响LED的寿命甚至造成其损坏。
2.2 LED的驱动方式
传统的白炽灯直接使用交流市电，荧光灯需要高压启辉。而LED的驱动有别于传统光源的驱动方式。为避免LED工作电流超出其最大额定范围而造成损坏，需要用恒流方式加以限制。在照明产品应用中，LED多数是以串并联组合成灯珠阵列的方式作为光源，为保证阵列中各个LED单元亮度的一致性，也决定了应采用恒流的驱动方式。
2.3 恒流电源的工作原理
在应用单颗或单串LED且负载功率较小的时候，通常会用在LED串上串联限流电阻的方式来实现稳流。在LED负载功率稍大时则使用线性恒流稳压器（CCR）来实现。（如图2）这种方法在小功率应用时简便易行。
但由于CCR方式效率较低，热耗散高，在LED负载功率较大时就不适用了。在大功率应用时，通常使用反馈恒流的方式。图3是一个恒流线性电源的基本模型。通过检测LED串联的取样电阻Rs两端的电压，与放大器A1参考电压比较，调整开关管Q1以维持Rs两端电压不变，即实现了负载中电流的恒定。
3.LED驱动电源的设计选择
3.1 LED照明产品分类
各种照明产品又具有各自的应用与外形特点，设计选择驱动电源时又通常使用负载功率等级的划分方法。二者相结合考虑，可按表1划分为四档，便于驱动电源的设计选择。
3.2 LED驱动电源的设计选择要点
从表1中可以看出，功率等级划分主要依据了不同应用环境下的照明需要。各个功率范围灯具所需的电源在设计选择时需要考虑其各自的应用特点。
(1)3W以下功耗的照明产品强调了小体积、可携带性等特点，作为辅助照明使用。光源通常使用单颗大功率LED灯珠，或串并联几颗低功率LED灯珠。使用12V以下的直流或电池供电。驱动电源拓扑通常使用线性电源、buck、boost等DC-DC变换，负载串联限流电阻或CCR的方式实现电流的稳定。对于电池供电的产品需要考虑使用效率较高的拓扑以提高其续航能力。
(2)3～25W等级涵盖了室内照明以及室外辅助照明等主要产品。他们功率低、体积小。受灯具外壳形状的约束，印制板布局空间在一定程度上受到限制。驱动电源拓扑可选择CCR、buck、boost、SEPIC等模型实现。对于日光灯管等建议使用隔离型反激电源拓扑进行设计以满足安全规格与电磁兼容标准的要求
(3)25～75W区间的中等体积灯具，驱动电源放置空间较大，或者采用外置，空间设计难度较小。但由于一些产品的电源会暴露于室外条件，对电源本身的防尘防水特性提出了要求，通常应达到IP65（完全防止粉尘进入，用水冲洗无任何伤害）以上的标准。并且由于负载功率的增大，电源效率需达到80%以上的设计以减小热损耗。并且在ICE61000-3-2和GB17625.1标准别规定了有功输入功率25W以上照明用电设备需要限制谐波电流，减小对电力系统的影响。这类产品可使用无源功率因数校正的方式进行补偿以节约成本。
(4)75W以上的大功率LED照明产品，对驱动电源提出了较高的要求。美国“能源之星”标准要求住宅用灯具功率因数应≥0.75，商用灯具应≥0.9。需要应用APFC（有源功率因数校正）提高功率因数，降低总谐波失真。电路拓扑以反激、正激为主，对于输出功率大于150W时应采用半桥、全桥等谐振与软开关变换拓扑，以提高电源的变换效率，通常应达到90%以上。
3.3 LED照明产品的调光方式
LED照明产品在有些应用中需要根据不同的环境调整的亮度。如公共场所照明，晚间需要维持一定的照明强度，而白天有日光的时候就可以降低以节约电能。这就需要LED驱动电源具备输出电流可控的功能来改变灯具亮度。
目前常见的调光方式有模拟调光和脉宽调光两种。传统的TRIAC（双向晶闸管）调光因为会导致电源功率因数与效率的大幅降低将逐渐退出实际应用。
(1)模拟调光
模拟调光又称A-Dimming调光。以一定范围内（通常是0～10V）的直流电压触发驱动电源控制器。因输入电压连续，可以对负载实现线性调光。但因调光电压范围较小，当电压值较低时易被外界干扰，使得输出电流不稳定，造成亮度闪烁。通常的解决方法是使电源输出电流在调光电压为0的时候依然有一定的输出，来屏蔽掉会发生闪烁的区间。这就使得应用模拟调光的时候亮度不能做到全暗到全亮的区间变化。
(2)脉宽调光
脉宽调光即PWM调光。如图4所示，以一定占空比的方波信号输入驱动电源的控制器，通过控制与负载LED串联FET的占空比来改变周期内负载LED的导通时间，使其呈快速闪烁状态，这样改变了LED中电流的有效值。由于人眼的视觉暂留现象，从而看到“连续”的光。占空比的范围可以从0%～100%，负载LED的电流有效值可从0调节至最大。为避免人眼看到灯具的闪烁，脉宽控制信号的频率通常使用200Hz，兼顾调光FET的开关损耗和减轻电源的电磁辐射。
对于一些手电筒以及室内照明产品等来说，使用者和灯具的距离较近，而200Hz的调光频率是在人耳的听频范围之内的，所以在这些应用场合，则需要提高脉宽调光频率到20kHz以上，避免给使用者带来不适感。
3.4 LED照明产品电源的保护特性
与普通开关电源一样，LED照明产品的电源同样需要具备各种保护功能以保证使用的安全，最基本需要包括以下三种：
①过压/开路保护：负载断路时电源为维持恒流特性会提升输出电压，当达到电压限值一定时间则切断输出，直至重新手动开启电源。
②过流/短路保护：当负载发生短路时触发，电源将限制输出电流值并间歇性自动重启，直至故障解除。
③过温保护：当电源工作温度超过一定限值时触发并停止工作，直至温度恢复正常值并手动重新开启。
在设计选择时，必须选取具备这些保护功能的控制芯片和产品使用，防止安全隐患。
4.小结
随着LED照明产品应用的推广，它将逐步进入人们生活的各个领域。根据LED本身特性的要求，设计与选择性能更加适合的驱动电源，可以提高灯具的整体寿命，充分发挥其节能环保的优势。
参考文献
[1]王志强,肖文勋,虞龙,等译.开关电源设计(第三版)[M].北京:电子工业出版社,2010.
[2]赵同贺.开关电源与LED照明的优化设计应用[M].北京:机械工业出版社,2012.
[3]张占松,汪仁煌,谢丽萍,等,译.开关电源手册(第二版)[M].北京:人民邮电出版社,2006.
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白炽灯虽能发出连续光谱，却常用于交通号志等只需绿光、红光和黄光的场合。这类应用须在白炽灯外加装一个特定颜色的滤片，但它会造成六成的光能浪费。LED则能产生特定颜色的光，而且只要接通电源即可立即发亮，不像白炽灯需要200ms的反应时间，因此汽车产业早就将LED用于车灯。另外，DLP视讯应用也以LED作为光源，利用高速开关的LED取代原有机械组件。
LED的I-V特性
图1是典型InGaA1P LED的正向电压特性。LED电路模型可表示为一个电压源串联一个电阻，这个简单模型与实际测量结果很吻合。电压源为负温度系数，因此正向电压会随着接面温度升高而下降。InGaA1P LED(黄色与琥珀红)的温度系数在-3.0～-5.2mV／K之间，InGaN LED(蓝、绿和白色)则介于-3.6～-5.2mV／K之间。负温度系数是造成LED很难并联的原因之一，因为越热的组件会汲取越多的电流，越多的电流又会让它的温度进一步升高，最后就变成热失控。
图2是输出光强度(光通量)与操作电流的关系，可以看出输出光强度与二极管电流的关系很密切，只要改变正向电流就能调整LED的亮度。另外，这条曲线在电流较小时很像是一条直线，但其斜率在电流升高时会变得较小。这表示当电流较小时，只要二极管电流加倍就会让输出光强度加倍。电流较大时则非如此，此时电流加倍只会让输出光强度提高八成。这项特性对LED很重要，因为它是由交换式电源所驱动，所以可能会遇到很大的纹波电流。其实电源供应的成本在某种程度上就是由所允许的电流决定：纹波电流越大，电源供应的成本就越低，只不过LED的输出光强度也会受到影响。
图3是把三角纹波电流加到直流输出电流后，输出光强度减少的情形。由于纹波电流的频率在多数情形下都远超过人限所能分辨的80Hz，再加上人眼对光强度的反应又呈现指数关系，只要光强度减少不超过20％就不会被发现，因此就算LED电流的纹波很大，光强度也不会明显减弱。
纹波电流还会增加LED耗电量，造成接面温度上升，并对LED的使用寿命产生很大影响。图4显示LED输出光强度与时间及接面温度的关系。我们设定80％的输出光强度为LED的使用寿命，则从图4中可看出，当温度从74℃降至63℃时，LED使用寿命会从10000小时增加为25000小时。
图5是纹波电流造成LED功耗增加的情形。由于纹波频率比LED的热时间常数高，因此就算纹波电流很大(以及峰值功耗很大)也不会影响峰值接面温度――这个温度主要是由平均功耗决定。LED的大部份电压降就像是一个电压源，所以电流波形不会对功耗造成影响。然而电压降中仍会有某些电阻分量，这部份的功耗等于电阻值乘以均方根电流的平方。
从图5还能发现就算纹波电流很高，也不会对LED功耗造成太大影响。举例来说，当纹波电流达到输出电流的一半时，耗电量只会增加不到5％。但若纹波电流远远超出这个水平，设计人员就必须减少电源提供的直流电流，避免接面温度升高而影响组件寿命。一个简单的经验法则是：接面温度每降低10℃，半导体组件寿命就会延长一倍。另外，多数设计由于受到电感的限制，都会尽量降低纹波电流，因为大部分电感只能应付20％以下的Ipk／Iout纹波电流比。
典型应用
LED电流常由安定电阻或线性稳压器控制，但本文主要讨论交换式稳压器。LED驱动架构基本上可分为降压、升压和升降压等三种类型，实际架构则应由输入电压与输出电压的关系决定。
如果输出电压永远低干输入电压，则可采用图6所示的降压稳压器。在此电路里，输出滤波电感L1的平均电压是由功率开关的负载周期所控制。TPS5430内含的FET开关导通时会将输入电压连接到电感L1并产生电流，逆向电压保护二极管D2则会在开关截止时提供另一条电流路径。L1电感可以稳定LED电流，因为电路会透过电阻监控LED电流，然后比较电阻电压与控制组件内部的参考电压以判断电流大小：如果电流太小，就增加功率开关的负载周期来提高L1电感的平均电压，以便让LED电流升高。这个电路的工作效率很高，因为功率开关、逆向电压保护二极管和电流感测电阻的电压降都很小。
如果输出电压永远大于输入电压，图7所示的升压转换架构就是最佳选择。这个设计除了控制电路外，同样会使用内含功率开关的组件U1。功率开关导通时，电流会通过电感到地。开关截止时，U1接脚1的电压会上升直到DI导通，电感也会经由输出电容C3和多个串联的LED开始放电。多数应用会利用C3稳定LED电流，若没有该电容，LED电流会变成在零与电感电流之间交替切换的不连续电流，不仅会降低LED的亮度，还会产生更多热量而缩短LED寿命。此电路也和前面一样利用电阻感测LED电流，再根据结果调整负载周期。注意，此架构很大的缺点是没有提供短路保护，输出端短路会造成庞大电流通过电感与二极管，将导致电路故障或输入电压大幅下降。
如果输入电压的变动范围很大，有时高于输出电压，有时又低于输出电压，那么单纯的降压或升压架构就不适用。除此之外，升压应用还可能需要短路保护功能。在此状况下，设计人员应采用图8所示的升降压架构。这个电路与升压转换架构很类似，会在功率开关导通时建立电感电流，等到功率开关停止导通，电感电流就会通过输出电容和LED。这种设计与升压转换架构的区别在于输出电压不是正值，而是负电压。此架构还能在输出短路时将开关QI切断，所以可以避免升压架构发生的短路问题。此电路的另一特点是尽管输出为负电压，感测电路却不需执行电压位准转换――因为控制组件的地线连接到负输出端，并直接测量感测电阻R100两端的电压。图8中虽然只有1个LED，实际应用却可串联多颗。另外要注意的是，输入电压与输出电压的总和不能超过控制组件的最大电压额定值。
控制回路设计
LED电源供应的电流回路设计要比传统电源供应的电压回路简单。电流回路的复杂性是由输出滤波架构决定的。图9就是三种常见架构，分别是单纯的电感滤波器(A)、典型的电源供应滤波 器(B)和改良型滤波器设计(C)。
为每个功率级电路建立简单的P-Spice模型，以说明其控制特性的个别差异。其中降压转换功率FET与二极管的开关动作由一个10倍增益的压控电压源代表，LED由一个3Ω电阻串联6V电压源代表，LED与接地之间还有一个1Ω的电流感测电阻。模拟结果如图10所示。
电路A是相当稳定的一阶系统响应，其中，直流增益是由压控电压源、LED阻抗所构成的分压器以及电流感测电阻所决定，系统极点则由输出电感与电路阻抗决定。补偿电路设计也很简单，只要使用乙类放大器即可。
电路B由于包含输出电容，所以会有二阶响应。增加输出电容是因为某些应用在电磁干扰或散热因素的考虑下，不能容忍LED出现太大的纹波电流，因此需要输出电容来消除纹波电流。这个电路的直流增益与前面的电路相同，但它会在输出电感和电容所决定的频率点上产生一对复数极点。由于滤波电路的总相位移为180°，因此补偿电路设计必须谨慎以免系统不稳定。补偿电路设计与采用丙类放大器的传统电压模式电源供应很类似，但比电路A多出两颗零件和输出电容。
电路C则会重新安排输出电容的位置，使电路补偿更容易。LED两端的纹波电压与电路B很类似，只不过电感纹波电流会通过电流感测电阻R105，这在计算功耗时必须考虑。此电路的补偿设计几乎和电路A同样简单，直流增益也与前面两种电路相同。电路共有1个零点和2个极点，零点由电容和LED串联电阻产生。第一个极点由输出电容和电流感测电阻决定，第二个极点由电流感测电阻和输出电感决定。当频率很高时，此电路的响应与电路A相同。
调光
许多应用都需要LED调光功能，像是显示器亮度控制和建筑照明调整。LED调光方式有两种，一种是减少LED电流，另一种是让LED快速导通和截止。由于输出光强度不全与电流成正比，LED光谱在电流低于额定值时还常会移动，所以减少LED电流不是很有效率的做法。另外，人类的亮度感受还与光强度成指数关系，需大幅改变电流才能达到调光效果，这对电路设计造成很大影响，例如，电路容差(circuittolerante)就能让3％的满负载电流误差在10％负载时增为30％以上。
电流波形脉冲宽度调变(PWM)虽图11利用Q1对LED电流进行脉冲宽度调变然提供更精确的亮度调整，但响应速度要特别注意，如照明和显示器应用就必须让PWM速度超过100Hz，否则看起来会有闪烁的感觉。假设PWM频率为100Hz，那么10％的脉冲宽度就已进入毫秒范围，是故电源供应必须提供10kHz以上的带宽。图9中的A和C简单回路都能轻易达到此要求。图11是包含PWM调光功能的降压转换功率级电路，会不停接通和切断LED与电路的联机。这种架构让控制回路永远处于工作状态，故能提供非常快速的瞬时响应(见图12)。
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据顾先生介绍,目前茂硕已经在北京中关村发展大厦创建了北京茂硕新能源科技有限公司。显然,茂硕的北上战略已经开始进入实质性的执行、落实阶段。
“品牌”、“技术”、“可靠性”和“智能控制”,这些关键词被顾先生反复提及。顾先生说,“这些,就是茂硕的生命!”
在茂硕,从研发、生产到销售、服务等各个部门,我们看到的几乎都是清一色的年轻人。他们穿着统一的茂硕工作服,在各自的岗位上专注地忙碌着。我们一行人的出现,自始至终都没有引起他们一丝一毫的异动。
70%+传统路灯缺陷=?
步入了九月,就开始走进真正的秋,国家“十城万盏”半导体照明试点工程也迎来了一周年。在试点城市一年的工作推进中,很多细节问题开始涌现。
调查显示,当前,所有导致LED路灯出现失效故障的原因中,由LED灯芯片的质量问题引起的约占10%,由LED路灯的线路、结构问题引起的约占20%,而其余的70%则全部是由驱动电源的品质问题所引起!
“影响LED驱动电源寿命的因素主要有四个:一、没有按照LED灯具恶劣的工作环境来设计它的使用温度(-40℃到70℃)。二、防护(防水、防潮、防雷和外壳耐晒)等级低;三、浪涌(电网的甩启和防雷)保护设计等级低;四、电路设计、生产工艺、器件质量(电解电容寿命和工作温度)等不合格。”茂硕电源研发总监苏周总结道。
目前,LED灯具类标准的制订工作还很滞后,而LED驱动电源市场的主要特征也还是客户定制的运作模式。LED灯具的电压、电流、功率等的等级不规范;LED灯具的空间有限,散热条件差,电源能耗影响灯具的环境温度;LED驱动电源属较高端的产品,而从事设计制造的厂商中有大量是非专业的电源公司,仿冒现象非常严重。诸如此类的种种乱象,都在严重制约着LED产业的持续、健康发展。
同时,当前传统路灯发展所面临的一些问题,也给相关管理部门带来了不少困扰,因而制约了路灯建设的发展。比如:一、控制落后:当前路灯控制,还停留在手动、光控、时控方式。受季节、天气和人为因素影响,自动化管理水平低,经常该亮时不亮,该灭时不灭,极易造成极大的能源浪费,从而增加财政负担。二、操控不便:调节操控能力不足。无法远程修改开关灯时间,不能根据实际情况(天气突变,重大事件,节日)及时校时和修改开关灯时间。三、灯况不明:不具备路灯状况监测。现有的照明设施管理工作主要采用人工巡查模式,不仅工作量大,还浪费人力、物力、财力。故障依据主要来源于巡视人员上报和市民投诉,缺乏主动性、及时性和可靠性,不能实时、准确、全面地监控全城的路灯运行状况,缺乏有效的故障预警机制。四、设施被盗:不具备设施防盗监测。城市路灯覆盖面积大,管理手段落后,无法准确发现电缆盗割、灯头被盗和断路,一旦出现以上情况,势必会给政府带来巨大的经济损失,同时影响市民的正常生活。
苏周介绍说,解决当前路灯问题的方案应该包括:监控具备远程性,监控具备实时性,单灯组控管理能力,群灯和线路集中管控能力,数据监测管理能力。
第一代LED路灯驱动电源,用工业电源或适配器代替,防水、防雷等级低,恒压源设计,效率低(75%~85%),发热严重,温升高,驱动线路不稳定;第二代LED路灯驱动电源,防雷4KV,防水设计等级IP65或以上,采用灌胶工艺,AC-DC与DC-DC分开设计(或二合一),恒压源效率提升到90-93%,系统效率提升到85-89%,寿命和可靠性有所提升;第三代LED路灯驱动电源,恒压源及恒流源采用二合一设计,高电压低电流多路输出,系统效率提升到90-93%,线路稳定,寿命及可靠性得到提升,成本降低。
苏周说:“第一代用恒压驱动电源,当时业界对LED认识不深刻,喜欢用恒压源做。后来发展到恒流,灯具厂自己做恒流,恒流驱动电源到了第二代。二合一恒压加恒流,高电压、小电流,是茂硕的最大的亮点。茂硕是把恒压加恒流整合在一起,实现二合一驱动,性能做得更加可靠。路数减少,电压提高,效率提高,性能提高。行业上普通用的是恒压加恒流,而我们茂硕做的电源是高电压小电流,高电压达400多伏,电流在350mA~700mA,竞争对手还无法做到。150瓦做成三路两路,每路成本省25元到35元,总共能省100元。而且效率高,温升低,性能更加可靠。高压的部分分几块:90~142V、灯珠数28~42颗,还有142~250V、灯珠数42~56颗。很多母组都是28颗一个母组,也有很多是56颗,最高的电压是450V。120颗一串,在美国这边都比较通行。高电压小电流一串,最高的是300W,6~8车道,主要应用在高杆灯、广场灯、机场。另外,我们的电源只要是用在路灯上,就都加电力载波。”
“智能的本质是便于远程操作和远程控制。要更加人性化,坐在办公室里就可以调节、控制一段路的灯光。另外,我们区别于别人的地方是,不是客户要求什么产品我们就提供什么产品,而是由客户提供单个驱动电源电力、产品重量以及产品结构这三方面的指标,再由茂硕为客户提供最终的产品解决方案,也就是你们知道的、广受业界认可的、茂硕的LED路灯高可靠智能驱动解决方案。”谈及茂硕的核心业务,苏周很自信,也很自豪。
5年承诺下的技术信心
“今年深圳地铁隧道的LED灯具招标,在12家参与投标的企业中,有10家是来茂硕拿的电源,而且是同一天!”苏周兴奋地说。
伴随LED照明产业的高速发展,茂硕近四年年均复合增长率达到了110%。专业生产各种LED室内外照明驱动电源、开关电源适配器及LED智能驱动网络系统解决方案等产品。茂硕电源在国内大功率LED路灯(隧道灯)驱动电源市场上所占的份额达60%以上,已被公认为该领域的第一品牌。
谈到当前LED驱动电源市场的整体情况,苏周说:“要发展就要分析市场,分析竞争对手。目前LED驱动电源这一块,台达、明伟都是一流的企业,但他们用的是固定频率,而我们用的是软开关技术。应该来说,在这个方向,茂硕目前没有竞争对手,无论国际国内。”
一般企业承诺LED电源寿命是3年,而茂硕承诺的则是5年。
“比一般企业多两年,因为茂硕电源的效率更高、寿命更长。市场上50W的温度一般是80~90度,茂硕电源是50~60度。产品温升每提高约10度,寿命就缩短一倍。我们承诺的5万小时,是经过第三方检测验证的。如150W的电源,经过第三方检测单位――深圳灯光检测中心的检测、验证,认定其寿命大于53000小时,所以我们有充分的信心。”
驱动电源是由几百个电子原器件组成的,哪怕其中的一个几分钱的小小电阻电容失效,都可能会造成电源无输出或电压电流不稳定。电源里的元器件越多,出现故障的可能性越高,所以在设计上茂硕电源努力做到体积最小化,减少元器件的个数。
为了保证电源的高可靠性和5万小时的长寿命,茂硕100%采用世界一流品牌的电子原器件。驱动电源的使用寿命更是直接关系到LED照明产品的实际使用寿命,茂硕驱动电源寿命长达5万小时以上,也就是说起码可以满足8~10年的使用要求。
“在产品设计开发流程上,严格控制产品开发的每一个环节。首先评估市场,制定出产品开发战略,然后进行公司内部技术研评,接下来是新产品项目可行性研究立项、风险评估,到初步设计、工程样机、小批试产、产品优化、二次试产等,都是按照严格的流程来做。在技术上,有严格的流程,按规律办事,严格的梳理方案,评审,初评,复评,都是由有实战经验的专家团组成评审小组。经理说了不算。总监说了也不算。评审专家认为有问题的话就把方案打回去。”
“我们选的工程师至少是在电源行业的五年到八年,而评审人员则必须是八到十年,行业背景成熟,还需要有独到的见解。”苏周介绍到,最重要的是公司严格的品质验证和测试程序,为了保证电源的质量,茂硕的电解电容、驱动IC、磁性器件、功率半导体器件等都采用了世界知名品牌,一个小电阻都要用最先进的、一线的品牌,规范产地要求,对物料采购层层把关。
“我们的产品首先要符合法律法规,要参考国内国际同类的标准,引用这些标准,第二个要了解行业发展,分析竞争对手的优劣势。”
2008年,茂硕已经制定了LED驱动电源相关的企业标准。2009年,随着LED技术和市场成熟,茂硕将企业标准更精准的分解到更专业的专用LED电源产品上。2010年,茂硕订定并参与制定标准计划,5月份开始积极参与国内和国外技术标准探讨。7月31日前取得LED驱动电源申请国家技术标准的名称、目录、提纲,并确定为标准归口单位。8月31日前参与技术标准的起草(包含性能指标验证)。9月30日前参与技术标准的讨论。10月30日前参与技术标准的修改定稿。2011年―2012年,参与LED驱动电源相关的国际标准的制定。看来茂硕已经做好了做大做强的准备。
面向客户的多重智能解决方案
据苏周介绍,目前,MOSO大功率LED驱动电源五大系列:恒压驱动电源、恒流驱动电源、二合一恒压加恒流、高电压低电流及其低电压、大电流。在MOSOLED电源智能控制系统又分为四大系列:包括DALI系列,时控系列,红外线控制系列,电力载波系列。
据了解,目前市场应用于LED驱动电源管理、LED灯具的智能节能监控的解决方案可谓凤毛麟角。
“对于路灯、隧道灯、广场用灯、工业照明等如全面实施智能控制管理,将节省80%以上的人工检查成本,故在LED行业存在一个强大的市场需求。茂硕电源开发此种解决方案正是应此LED产业空白需要而研究推广”。苏周说。
据介绍,茂硕电源此类解决方案有几大明显的特点:一是,节能、省钱。
如电力载波智能控制,以150WLED路灯为例;杆间距:30m/杆,双侧对称布灯方式,每公里66盏路灯,每天调光时间:(见下表)
“每公里增加投入成本(批量):66盏×90元(电力载波模块、集中器)=5940元;10公里增加投入成本(批量):660盏×90元(电力载波模块、集中器)=59400元;每年每盏日常维护服务费:50元;每公里每年节约电费:66盏×0.31元×365天=7467.9元;10公里每年节约电费:7467.9元×10公里=74679元。”
二是,可以实施快捷维护保障机制服务;三是保护用户早期投资;第四、环保,实现多功能、高可靠和智能化管理。
该解决方案产品围绕实现节能、环保、多功能、高可靠和智能化管理等目标设计,增加开发“基于DALI协议的智能控制”功能,创新在传统电源中采用DALI协议通讯技术,通过独立的通讯线路,对每盏LED路灯进行远程监控,进而实现对LED路灯开关、调光、亮度反馈、状态查询、故障报警、分组控制等的智能化管理,达到了进一步节电和提高LED灯使用寿命的目的。从照明使用时间上来算,智能控制LED系统所消耗电量大约是非智能LED消耗电能的3/4甚至更低。
由室外而室内,LED研发不停步
“LED电源是影响LED路灯质量的关键因素,并且维护成本比较高。电源一般在路灯的灯头,维护的时候人工维护成本也比较高,因此对电源的可靠性要求很高。”
在研发上,加大投入,为了强化高可靠性这一竞争优势,茂硕投入3000万人民币兴建了产品可靠性实验室,并将在今年下半年申请成为国家级可靠性实验室。
未来在研发上,成立LED事业部,全部人员的重心都在LED。“第一个,从全球来讲,我们在研发投入上,是走在前面的,今年投入了两三千万在研发上。因为要走在行业的前面,就要取得客户的认可,拿到行业的准入证。这方面研发很重要。”
“研发上,今年的主要开发任务是75W-300W远程控制系统,开发出系列电力载波的产品。低压大电流转变成为高压小电流。“因为是在室外,风吹雨淋,雷击,可靠性和寿命问题是关键。可靠性,首先是方案的选择,第二是元器件的选择,我们只用一线品牌二线品牌。一个电阻选材都是用国外的。第三是电容,我想在开发时尽量考虑少用电解电容,但像大功率的电源还难突破。小功率的还可以。电源由于均采用灌胶形式,里面有只要有一个元件失效这个电源就报废。”
据苏周介绍,茂硕下一步的发展战略就是要研发出体积更小、成本更低、效率更高、可靠性更强的电源。室内电源已经开发出多个系列产品。小型号的,其它企业做的室内电源五瓦十瓦,都做得很大,放到到灯具里面。我们的何种要做到行业最小,用自己特殊的核心技术。已经研发出来的室内照明成本上是有竞争力的。体积小,性能好,成本低,更易于推广。投入试用。
“飞利浦的强项不在于路灯隧道灯,室内照明技术环境不苛刻,而路灯是有难度和挑战性的,我们如果做室内照明的,开发周期会减少三分之二。因为那个相对简单得多。从国内来讲,LED室内驱动电源这一块,我们的进入比较晚,室外这一块是我们的强项,我们在想如何把体积做小,小型化,现在我们接触了很多客户,欧洲美洲的,基本上是我们引导他们怎么消费怎么串怎么并怎么样去封装,当然出口份额相对比较小,国内只要是灯具厂商百分之八九十都是我们的。”
据了解,茂硕新总部位于深圳南山科技大厦,是深圳市政府专为高新技术企业筹建的科技产业大楼,计划2011年底迁入。深圳西丽生产基地拥有现代化厂房达30000平方米,是目前的茂硕总部。茂硕惠州博罗生产基地生产面积达50000平方米的,建成后将使LED驱动电源年产能达3000万只以上。
所有的迹象都在表明,茂硕正在一条专注化的道路上延展开来,在西丽,在南山区,在深圳,在惠州,在北京,在全国以至世界各地,茂硕作为当前LED驱动电源业内的翘楚,其所思考的是以后的路,是如何引领业内的航向与发展。坚持突破与创新的高标,是茂硕人普遍的共识,你可以从其井然有序的工作场景得知:
齐备庞大的销售团队,整齐如一的精神风貌;
研发部场面正热火朝天,两人一小组,五人一大组正集中攻克来自自身或客户方发现或反馈的方方面面的信息,调试、检测、再调试、再检测;
而研发总监正在现场办公为工程师答惑解疑,随时解决研发人员提出的任何问题,也随时下发来自上层的工作指令并执行;
总经理坐镇主持日常大小事务,为公司保驾护航;
led驱动电源范文4
关键词:LED背光;DC-DC;脉宽调制;反馈
中图分类号:TN312+.8文献标识码:B
A Design of Wide Color Gamut Direct LED Backlight Driver Circuit
ZHANG Zhi-rui1, LIU Wei-dong1,2, QIAO Ming-sheng2
(1. Dept.of Electrical Engineering, Ocean University of China, Qingdao Shandong 266100, China; 2. Hisense Electric Co., Ltd., Qingdao Shandong 266071, China)
Abstract: This paper presents a wide color gamut LED backlight driver circuit, introduces the process of hardware design in detail, briefly shows the process how the FPGA control the LED driver.
Keywords: LED backlight; DC-DC; PWM; feedback
引言
LED背光源液晶电视以其特有的高性能获得越来越多地关注,目前市场上的LED背光源液晶电视大多以白光LED为主,对比CCFL背光电视,白光LED背光电视无论在色域、对比度还是安全、绿色环保方面都有其无法比拟的优势[1]。直下式背光模组的LED安装在背光模组底面,其出光可以高效率地耦合到液晶面板,在大尺寸LCD应用中能保证均匀的亮度分布。而以红、绿、蓝三色LED按一定比例构成白光时,虽然能够大幅改进液晶电视的颜色与亮度性能,但由于过高的价格和难以克服的色衰不一致问题,一直未得到长足的发展[2]。本文讨论以独特双色管芯白光LED光源作为液晶电视背光源,其采用三合一封装,由一个红色管芯和两个红色互补色管芯组成,实验证明其色域能达到NTSC(national television system committee)标准90%以上,但价格却远远低于RGB LED,且性能更加稳定。
相比普通白光LED背光源,本文讨论的大尺寸宽色域直下式LED背光源两倍于相同数量的白光LED通路数量,需要更多的驱动芯片以适应其需要,因此16通路的驱动芯片在性价比方面有很大优势。文中以16通路驱动芯片配合双路升、降压DC-DC控制芯片来实现双管芯LED背光控制,结构简单且控制方便。
1整体设计
整个背光驱动系统由DC-DC电路、LED驱动电路、反馈电路组成。FPGA对驱动芯片进行前端控制,设计中DC-DC为LED阵列提供稳定的电压,驱动芯片使LED阵列保持恒流,以达到LED灯串亮度的高度一致,并保证在整体电流不变的情况下,利用FPGA对输入图像信号进行亮度提取,产生对应占空比的PWM方波控制LED点亮或者熄灭,对LED进行亮度控制[3]。驱动电路的反馈电路能使输出电压根据每串灯电压的数值进行自适应调节,使其输出电压保持在最佳值,并保证驱动芯片的高效率。整体框图如图1所示。
2硬件结构设计
2.1电源驱动模块系统设计
本系统电源提供24V电压,由于双色管芯白光LED需要两个不同的电压驱动,因此DC-DC控制器的选择尤为重要,考虑到DC-DC控制器的简易性,选择双路DC-DC以实现升、降压输出,简化了电源模块(DC-DC)的设计,将24V电源转换成各个模块所需电源。由于双色管芯白光LED灯不同颜色芯片的前向压降和驱动电流不同,因此需要不同的驱动芯片进行驱动。
由于LED的光特性通常都描述为电流的函数,而不是电压的函数,而且Vf的微小变化会引起较大的If变化,从而引起亮度的较大变化。所以,采用恒压源驱动不能保证LED亮度的一致性,而且影响LED的可靠性、寿命和光衰,因此本设计中LED灯串采用恒流驱动。
驱动芯片整体电路主要分为电流调节电路和数字逻辑控制电路两部分,加上其它辅助电路实现完整的电路功能。电流调节电路主要用于通过外部调节电阻实现对输出电流大小的控制和调节,在保证LED灯可靠性与安全性的前提下,达到液晶电视背光模组的亮度需要。数字逻辑控制电路部分主要用于外部数据的接收、锁存以及使能控制功能,结合时间延迟电路,芯片内部集成8位PWM寄存器,实现对LED阵列256级亮度控制。
2.2DC-DC电路控制芯片的选择与特性
本方案设计的液晶电视背光模组,每个灯串有9颗LED串联组成,双色管芯白光LED灯由于各自的前向压降不同,经测试在各自不同的驱动电流下,每串分别需要18.7V、29.8V电压。双路输出DC-DC控制器原理图如图2所示。
整个系统输入电压为24V,综合考虑,选用ROHM9011转换芯片,该DC-DC控制器采用电感式开关结构,运用电流/电压双路反馈控制、PWM调制以及同步整流控制,电流模式PWM控制采用双闭环控制,提高了系统的瞬态响应速度,增强了系统的稳定性。同步整流技术采用功率NMOS管替代肖特基整流二极管,消除了二极管死区电压的功耗影响,可以提高芯片的工作效率[4],优化芯片的性能,满载效率达到90%以上。而且单颗芯片可以实现双路输出,以满足不同颜色芯片对电压的需求,简化了PCB布局,具有很高的集成度。表1为同步整流和之前非同步整流两种方式的效率比较,由数据可知,同步整流极大提高了系统的效率,对系统的功耗降低和系统的稳定有着积极意义。
2.3DC-DC控制器工作过程
2.3.1降压电路VR
当Q1导通时,在电感L3中感应出左“+”右“-”的感应电动势,续流二极管VD5关闭。LED的供电电压通过电感L3后,经过LED灯串,经驱动芯片内部MOSFET后接地,形成回路。当Q1关闭时,由于电感电流不能突变,在电感L3中感应出左“-”右“+”的感应电动势;Q2导通,电流经电感L3,Q2内部寄存二极管,LED灯串形成回路。输出电压由Q1的导通时间决定,二极管VD5的作用主要为防止芯片误操作,即当Q1关闭后Q2没有导通,从而引起Q2毁坏。
2.3.2升压电路VB
当Q3导通时,电流通过L2经Q3到地,电源对电感进行充电,在电感线圈未饱和之前电流线性增加,电能以磁能形式存储在电感线圈L2中。由于开关管导通,二极管承受反向电压,此时电容C2向LED灯串放电。当晶体管Q3关断时,由于线圈L2中的磁场将改变线圈L2两端的电压极性以保持电流不变,这样线圈L2磁能转化成的电压与电源串联,同时向电容C2、负载供电。L2电流是连续的,但流经二极管VD2的电流是脉动的,且由于C2的存在,LED灯串上仍具有稳定连续的负载电流。
本设计采用电流控制模式,它是一种固定时钟开启、峰值电流关断的控制方法,电流控制模式把变换器分成电流、电压两条控制环路。输出电压Vout经过反馈电路分压电阻R14、R15分压后送入误差放大器的反相输入端,而放大器的同相输入端为精密温度补偿基准电压VREF,两者之差被放大后与电感电流的采样信号相比较,决定是否关断开关管。DC-DC反馈电路是保证在输入电压发生变化或者负载变化的情况下使电路输出电压保持稳定。
2.4驱动芯片特性
本方案中驱动芯片选用MSL3162,共有16通道,内部每个通道亮度寄存器的长度是8位,每个通道可以通过PWM方式根据内部亮度寄存器的值进行256级亮度控制。另外,驱动电流的最大值可通过片外电阻设定,在4.5～5.5V的输入电压范围内,可实现对LED的恒流驱动,每通道最大驱动能力为100mA,可根据需要自由调节。电路拥有典型值为3%的各通道间的电流匹配精度,整个驱动电路相当于恒流源,可消除因温度和工艺引起的正向电压变化所导致的电流变化。MSL3162相比以往常用的8通道LED恒流驱动器,具有更强的多通道驱动能力、更优的输出电流调节精度以及更高的电流匹配精度,同时还拥有较小的芯片面积,有利于大尺寸直下式LED背光电视驱动设计。1MHz I2C接口用于数据传输和错误侦测,在串行总线上可最多带16个驱动芯片,其物理地址可通过AD1、AD0引脚进行硬件配置。实际应用原理图如图3所示。
本文LED驱动芯片电流通过一个连接在ILED管脚的外部电阻来调节。RSET管脚被内部调节到350mV,使得流出该管脚的电流IILED=0.35V/RILED,LED电流控制电路将流入LED管脚的电流ISTR调节为ISTR=6000×IILED=6000×0.35V/RILED,因此RILED= 2100/ISTR。本设计中,红色管芯需要20mA电流,红色互补色管芯需要40mA电流,由上述公式可知电阻R11、R4分别选择105kΩ和52.5kΩ。再通过输出电流反馈环路来调节PWM占空比,从而使负载LED的电流ISTR在稳态时等于设定值,从而实现了对输出电流的控制,以驱动不同管芯的LED负载。
2.5驱动芯片与DC-DC反馈连接方式
本文驱动芯片采用级联方式,第一颗驱动芯片的FBIN接地,其FBO与后一颗驱动芯片的FBIN相连,最后一颗驱动芯片的FBO与DC-DC控制器的分压电阻相连,输出将反馈引入外部DC-DC控制器,以此来控制输出电压,以减少加在驱动芯片的电压,提高了系统效率。具体的MSL3162级联方式和FBO与DC-DC分压电阻之间的连接方式如图4所示。
FBO信号非常敏感,因此在闲置不用的情况下,要接地而且要尽可能靠近GND,当FBIN/FBO信号穿过电路板时,应缩短走线长度,如有大电流信号应尽可能避开反馈信号或将反馈信号包地线,以屏蔽噪声信号。FBO输出反馈电流到外部DC-DC,但一旦MSL3162关断,FBO不仅不能为电源提供驱动电流,反而使DC-DC负载和输出电压增加,为防止这种情况发生,在本设计中将FBO与DC-DC控制器分压电阻之间接入肖特基二极管。
2.6各种控制信号
FPGA通过SCL、SDA、GSC、PHI接口控制驱动IC,从而控制LED阵列。SDA为串行数据输入/输出,SCL为时钟输入,GSC为FPGA输入到驱动芯片的基准频率,PHI为调光频率,该驱动芯片采用I2C协议与前端的FPGA进行通信。具体工作过程为:系统上电后,首先对MSL3162进行初始化,驱动芯片的E2PROM数据根据初始设定值自动写入相应的寄存器,包括输入/输出端口定义、时钟初始化以及定时器和中断的初始化设置,然后由FPGA将提取的亮度信号数据通过I2C接口送至MSL3162的内部寄存器。其中占空比数值分别写入寄存器PWM0至PWMF,PWM0至PWMF为8位寄存器,芯片内置计数器,当来一个GSC上升沿即计数一次,每次计数结束后即与寄存器PWM0至PWMF内部数据相比较,若计数器数据小于寄存器数据则保持低电平,计数器继续计数,直至计数器数据等于寄存器数据,则输出高电平,使LED灯串关断,此周期数据输出完毕后,PHI的电平上升,使整个驱动芯片复位,进入下一周期数据读取。FPGA通过写入寄存器的数值控制LED开启的脉宽,来实现对每串灯的亮度控制。
3结论
本文设计了一种宽色域、直下式LED背光源驱动电路,针对所选取的背光源特性,解决了驱动部分的电路设计,并在所开发的背光系统上实现了PWM调光。实验证明,该系统单通道电流精确可控,光学效果非常优异,极大提高了液晶电视的色域。在此基础上,如何在保证LED灯的可靠性、散热性与光均匀性的前提下,降低LED背光模组的厚度,并进一步完善LED动态背光控制算法成为下一步工作的重点,以使直下式LED背光液晶电视能在颜色表现力与超薄设计方面均有突出表现。
参考文献
[1] Martynov Y, Konijn Huub, Pfeffer Nicolo, et al. High-efficiency slim LED backlight system with mixing light guide[J]. SID Symposium Digest, 2003, 43(1): 1259-126.
[2] 王大巍,王刚,李俊峰,刘敬伟. 薄膜晶体管液晶显示器件的制造、测试与技术发展[M]. 北京:机械工业出版社.
[3] Seyno Sluyterman. 动态扫描背光使LCD电视呈现活力[J]. 现代显示,2006,63:18-21.
led驱动电源范文5
关键词：LED路灯；驱动电源；模块化；接插件
LED照明具有节能环保、使用寿命长、应用广泛等特点，是节能环保产业的重要组成领域。随着技术的不断突破、节能效果的日益显现和国家对节能环保产业的大力推动，室内LED照明已取代白炽灯、荧光灯走进了千家万户。
在室外，路灯照明消耗着巨大的电能。作为能源消费大国，在当下节能环保理念驱动下，有着高效、节能、使用寿命长、显色指数高的LED就顺势成为了新一代的节能光源。但由于LED路灯工作在恶劣的室外环境，因此对其驱动电源有着很高的性能和可靠性要求。
1 LED路羟动电源寿命现状分析
作为LED照明灯具的电源供应器，LED驱动电源能将外界一次电能转换为LED所需的二次电能，是LED照明灯具的核心部件，其品质对LED照明灯具的可靠性具有重要影响，其稳定性也是LED照明灯具使用寿命的关键因素。
通过对大功率LED路灯进行跟踪检测，部分LED灯具陆续出现故障。通过对故障的分析，我们发现LED驱动电源损坏所占比例高达90%。虽然LED路灯理论使用寿命长达5万小时（13.7年），但其驱动电路的寿命较短，约为1.2万小时（3年）。驱动电源成为制约LED路灯使用寿命的短板。另外，由于防水防尘等工况要求，LED路灯驱动电源一般都封装在产品内部，给LED路灯维修带来不便，更换驱动电源的费用较高。因此，提高LED路灯驱动电源的使用寿命、降低其维修成本，提升维护便利性将极大地提升LED路灯的实际使用寿命和价值。
2 解决思路
LED驱动电源的输入电能包括交流电和直流电，而输出电能一般为可随LED正向电压变化而改变电压的恒定电流，因此在驱动电源中需要的电子元器件一般有电容、电阻、电感等等。目前业内都非常清楚，如果LED驱动电源电路里有电解电容，那么其寿命主要取决于电解电容。电解电容的使用寿命有一个大家公认的近似计算法则：即温度每下降10 度其使用寿命增加一倍。比如说标称105摄氏度寿命为2000 小时的电解电容，在65 摄氏度下使用寿命大约是32000 小时。而LED路灯工作场所为室外，在当今全球变暖的环境下，我国大部分地区夏季的地面温度已经超过70摄氏度，在这样的条件下，电解电容的平均寿命已不到1.5万小时。
目前大功率LED路灯照明中的驱动电源，电解电容均是焊接在电路板上，并且整个电器部分被封装在内部。在电解电容损坏、而其它电器元件完好的情况下，整个驱动电源都将被换掉，形成了极大的浪费。只要LED灯芯片结温散热达到要求，LED灯珠寿命就有近5万小时，但是几乎所有LED路灯的驱动电源均提早损坏。目前LED路灯的驱动电源质保时间一般均为三年，若按每天使用12小时、一年365天计算，也只使用了不到1.4万小时，质保5年的也只有近2.2万小时。这与LED芯片灯5万小时的使用寿命相差甚大。不管现在经智能控制，由于时控节能减少了功率而寿命得到了相对延长，但与LED芯片灯珠相比，其寿命仍然较短。
为节约资源，提高驱动电源的利用率和整体寿命，可以采用一种模块化的设计方法。将电解电容易损电器元件当作与电路板分离的一种附件，不直接安装在电路板上，利用一个外壳把相关易损元器件全部封装进一个模块化电器接插件中，按需通过各种接插件组与电路板内各个电解电容位子用电路板或线路连接，当电解电容达到使用寿命时只需更换该模块接插件，驱动电源就可以再次使用。在LED芯片灯正常的使用寿命里，正常情况下只需更换二次该模块接插件即可，这样可以使得LED路灯整体5万小时的使用寿命成为现实。而且该模块化接插件可以通过相关线路与电路板连接，通过防水防尘防晒设计，其安装地点可选余地更大，可以方便地进行后续更换，无需高空作业，做到和普通家庭更换灯一样方便。
3 结束语
LED驱动电源的故障问题不可能完全避免，而模块化设计早已成为当今的潮流，如果驱动电源能用模块化插拔的方式解决维护问题，一定会受到用户的欢迎；在所有厂商都采用模块化设计后，通过使相关接口标准化，通用化，把LED路灯驱动电源的更换做成和常规照明的光源的更换一样简便时，制约LED照明产业发展的关键因素的LED路灯驱动电源定将会得到长足的发展。
参考文献
[1]黄云.LED驱动电源设计[J].文摘版：工程技术，2015，42：250-250.
[2]行业分析：LED驱动电源市场发展现状及竞争情况[J].中国路灯，2015，5：42-44.
led驱动电源范文6
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关键词：LED；驱动电路；匹配；恒流驱动；恒压驱动
DOI： 10.3969/j.issn.1005-5517.2013.6.004
LED驱动电路的主要功能
LED驱动电路应确保LED的恒流工作特性，尤其在电源供电电压发生变化时，仍能保持LED工作电流的稳定。实现：
1.确保LED负载工作电流稳定；
2.避免LED驱动电流超出最大额定值，影响LED负载的工作可靠性；
3.获得要求的流明输出，并保证各LED发光亮度和发光色度的一致性。
同时，LED驱动电路应保持较低的功耗，这样才能使LED照明系统的工作效率保持在较高水平。
尤其在调光方面，LED 不仅可实现0～100%的调光，而且还可以保证在整个调光过程中有较高的发光效率，并不损害LED 的工作寿命，而气体放电灯则很难做到这一点。
LED灯具中有关部件损坏比例如图1所示，其中，LEDs的损坏率为10%，控制电路为7%，LED灯具的安装为31%，LED驱动器为52%。可见在LED灯具中LEDs的损坏率并不高，LED驱动电路失效率相对较高为52%，LED灯具失效90%并非来自LED（数据来源：Appalachian Lighting Systems）。该数据的统计条件是在5400件LED灯具中失效灯具为29具（失效率为：0.54%）的实验条件下进行的。
LED驱动电路的技术要求
对LED 驱动电路主要技术指标有：最大输出功率，允许工作温度范围，瞬态开/关工作特性，功率因数不低于0.9，输入和输出电压变化范围，允许的最大输入电压和电流，驱动电源的总谐波失真（THD）等。
对更高级的LED驱动器应具有可以监测和报告LED照明系统所有工作状态参数和智能控制功能，例如可以实现对LED的VF值无需分级、对由于LED驱动器和LED灯具之间的线路电压降进行自动检测和补偿、光学反馈、自动进行白光LED的相关色温（CCT）控制、多色LED相关色温（CCT）控制等控制功能。
影响LED照明产品工作可靠性的主要因素
在LED驱动电路的使用过程中应注意LED驱动电路的应用场合，例如注意LED驱动电路的用途、安装方式、环境噪声干扰、正确使用LED驱动电路和有关技术支持会对提高LED驱动电源工作可靠性有帮助。
在使用LED驱动电路时还需注意LED驱动电路的输入电压适应范围、输出电压和输出电流变化范围，合理对LED及其驱动电路进行热管理，LED驱动电路应选用合适型号的电解电容器。
对LED驱动电路的机械部件注意安装机械应力、抗震动性和防潮湿、防水等问题。注意有关光学部件和LED部件的光输出、发光颜色、发光角等技术参数对使用环境的影响，注意LED驱动电路的抗UV/抗化学腐蚀性和正确使用LED驱动电路等问题。
目前LED驱动电路存在的一些主要问题如下：
1.质量一般的LED驱动电路不采用闭环反馈控制技术；
LED驱动电路常见干扰
LED驱动电路常见的干扰有电压下陷、电压上突、欠电压、过电压、振荡波的瞬态干扰、照明设备的瞬态干扰、输入浪涌电流或浪涌电压干扰、共模噪声、差模噪声、电压不平衡、电压失真等，这些干扰均会对LED照明驱动电路的正常工作造成影响，严重时有可能损坏LED照明驱动电路，所以在设计LED驱动电路时需考虑驱动电路的抗干扰工作性能，确保驱动电路可靠工作。
LED恒压和恒流驱动电源工作原理
LED线性恒流（CC）驱动电源具有电路简单、使用元器件数量少和EMI小的特点。
LED采用串联工作方式可以确保通过每只LED的工作电流一致，而 LED恒压（CV）驱动LED并联使用时则不能确保通过每只LED的工作电流一致。
线性LED驱动电路的功耗可以用公式（VIN–n×VF）×IF表示，公式中n表示LED负载串中的LED数，在LED负载电流等于或大于350mA的应用场合，线性LED驱动电路中的功率管需用散热片，加大了LED驱动电路的成本和体积。
（1）LED恒压驱动电源工作原理
LED负载恒压驱动电源工作原理图如图2所示，通过调节输出取样电阻RFB1和RFB2的取值，可以调节输出电压数值。由于LED的发光色温、输出流明数和LED的正向工作电流有关，为稳定LED光输出，实用中不宜采用恒压LED驱动工作方式。
（2）LED恒流驱动电源工作原理
LED恒流驱动电源工作原理图如图3所示，稳定的LED负载工作电流对稳定LED的发光色温和输出流明数有利。所以，实用中LED负载采用恒流驱动较为有利。在图3中，调节电流取样电阻RFB的参数就可以实现LED负载驱动工作电流的调节。
实用中，如果LED负载驱动电源输入直流电压低于LED负载串的工作电压，可以采用输出升压（Boost）电路来为LED负载供电。电感型输出升压（Boost）变换器很适用于输出电流大于350mA的恒流LED驱动应用场合，这时输出电压随LED负载串的电流变化而变化。