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在许多照明应用中，人们都采用了能够产生已调大电流脉冲的功率驱动器，从DLP投影机中的大电流LED到高功率激光二极管等等。
例如：在高端视频投影机中，高功率LED 用于产生彩色照明。这些投影机中的RGB LED 需要精准的调光控制以实现准确的彩色混合 ── 在该场合中，除了简单的 PWM调光以外，还能够提供更多的控制功能。通常，为了实现彩色混合中所要求的宽动态范围，LED驱动器必须要能够在两种完全不同的已调峰值电流状态之间快速切换，并叠加 PWM 调光而不造成任何损坏。LT3743能够满足这些苛刻的准确度和速度要求。LT3743是一款同步降压型DC/DC控制器，它运用固定频率、平均电流模式控制，以通过一个与电感器相串联的检测电阻器准确地调节电感器电流。在一个0V 至“低于输入电压轨 2V”的`输出电压范围内，LT3743 能够以 ±6% 的准确度来调节任意负载中的电流。通过把准确的模拟调光 (高光度状态和低光度状态) 与 PWM 调光组合起来，实现了精准、宽范围的 LED 电流控制。模拟调光通过CTRL_L、CTRL_H 和 CTRL_T 引脚来控制；PWM 调光则通过 PWM 和 CTRL_SEL引脚来控制。通过采用在外部进行开关操作的负载电容器这种独特的做法，LT3743 实现了高和低模拟状态之间的快速变换，从而能够在几 μs的时间内改变已调 LED 电流水平。开关频率可以在 200kHz 至1MHz的范围内进行设置 (通过采用一个外部电阻器)和同步至一个频率范围为300kHz 至1MHz 的外部时钟。开关输出电容器拓扑结构在传统的电流调节器中，负载两端的电压存储于输出电容器之中。如果负载电流突然改变，则输出电容器中的电压必须进行充电或放电以与新的已调电流相匹配。在转换期间，负载中的电流未得到良好的控制，因而导致了缓慢的负载电流响应时间。LT3743通过采用一种独特的开关输出电容器拓扑结构解决了这一问题，该拓扑结构实现了超快的负载电流上升和下降时间。这种拓扑结构背后的基本概念是：LT3743起一个已调电流源的作用，负责向负载提供驱动电流。对于某个给定的电流，负载两端的电压降存储于第一个开关输出电容器中。当需要一种不同的已调电流状态时，将第一个输出电容器关断，并接通第二个电容器。这使得每个电容器能够存储与期望已调电流相对应的负载电压降。图 1 示出了具有各种控制引脚的基本拓扑结构。PWM 和 CTRL_SEL 引脚为数字控制引脚，用于确定已调电流的状态。CTRL_H和 CTRL_L 引脚是具有一个 0V 至 1.5V 全标度范围的模拟输入，可在电流检测电阻器两端产生一个 0mV 至 50mV的已调电压基本的开关电容器拓扑结构.及对应于 PWM 和 CTRL_SEL 引脚各种不同状态的定时波形。当 PWM为低电平时，所有的开关操作将被终止，而且两个输出电容器均与负载断接。
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欧司朗光电半导体推出具有全新 150° 光束角的 OSLON SSL 150，LED灯具因此将更简约、更高效。新款 OSLON SSL 150 的光线分布均匀，让设计师可以更好地管理外部反射器的光线，尤其是在设计LED灯泡和筒灯时更得心应手。此外，OSLON 的外形尺寸小，能简化灯具和灯组的设计，便于实现小型化设计。这款新 LED 的宽光束角特性降低了用于反光系统的光线损耗，这意味着采用 OSLON SSL 150 设计的 LED灯具和灯组更加高效。欧司朗光电半导体德国总部固态照明营销经理 Martin Wittmann 表示：“新款 OSLON SSL 150具有小型化设计，外形紧凑小巧，因此即使密集地排列在一起也不会产生阴影效果。以反射器应用为例，灯具效率可以提升 5% 以上。
反射器也可以实现小型化设计，灯具本身的安装深度也较浅。凭借这些特性，该款 LED 为高性能照明方案提供了灵活的设计选择。”OSLON SSL 150 也同样是其他应用的绝佳光源，例如垂吊于天花板的漫射照明以及没有明显光点的.广域背光照明。另外，模拟白炽灯和卤素灯的LED灯泡 / 改装灯所用的漫射器也可以因此提供均匀的光线。还有，色彩混合也比以往更加简单。如果采用一组颜色各异的 OSLON SSL LED，可以达到反射器层面的色彩混合效果，这比通过辅助透镜实现色彩混合简单得多。从技术数据来看，新款 LED 的也相当出色。该 LED 以 1 mm2 芯片为基础，在 350 mA 的工作电流下可以产生 92 lm的典型亮度，色温为 3000 K；在 700 mA 的工作电流下则可以产生 156 lm 的亮度。它提供所有白色色调(2700-6500K) 和不同的颜色版本。OSLON SSL 150 是 OSLON SSL产品系列的新成员（系列中其它产品的光束角是80°），3 mm x 3 mm的外形尺寸完全符合该产品组合的特点。根据具体应用和特定要求，80°及150°版本的 LED 均提供定制方案，可以实现系统效率的最大化。
欧司朗光电半导体于 10月27至30日在香港国际灯饰展的1E展厅1E-C1611展位及于11 月 9至 12 日在德国慕尼黑电子展的 A3 展厅 107 展位上，展出全新 OSLON SSL 150。os.com/press微型 OSLON SSL 150 LED 可以紧密地排列在反光系统中，从而实现小型化设计。关于欧司朗光电半导体公司欧司朗是西门子工业部门的子公司，也是世界两大光源制造商之一，其子公司欧司朗光电半导体有限公司（德国雷根斯堡市）为其客户提供照明、传感器和可视化应用等方面的半导体技术解决方案。欧司朗光电半导体在德国的雷根斯堡和马来西亚的槟城设有生产线，它的北美总部在美国加州桑尼维尔市，亚洲区的总部在香港，而在世界各地也设有分公司。
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基于控制器IC的可调光LED驱动器通常采用的调光方式有两种，即数字PWM调光和模拟DC电压调光。基于相位控制的TRIAC传统白炽灯和卤素灯调光器若用于LED的调光控制，会产生100Hz或120Hz的闪烁，而且调光范围非常窄。最近美国国家半导体(NS)公司推出一种带有TRIAC调光译码器的离线式AC／DC降压(buck)恒流LED控制器LM3445，允许利用标准TRIAC调光器对LED进行宽范围的平稳无闪烁调光，打破了传统TRIAC调光器应用与LED节能照明的一个瓶颈。
l LM3445的主要特点 LM3445与先前的同类离线式AC／DC降压恒流LED驱动器IC比较，其主要特点是在芯片上设计了TRIAC调光译码器电路，能传感AC线路TRIAC调光波形，并将其转换成控制LED电流的调光信号，几乎能在从0％到100％的调光范围内实现无闪烁LED亮度调控。LM3445的`其它特征主要有：
(1)AC输入电压范围为80～270V，适用于国际通用AC线路；
(2)能够控制大于1A的LED电流；
(3)适合配置无源(被动式)功率因数校正(PFC)电路，满足能源之星固态照明(SSL)商业应用要求；
(4)支持主／从控制功能的多芯片解决方案，使用一个TRIAC调光器和一个主LM3445，便能控制多个基于LM3445的从属降压变换器驱动的多串LED；
(5)提供VCC欠锁定、门限是165℃的热关闭保护和电流限制；
(6)固定关断时间可编程，开关频率可调节；
(7)采用10引脚MSOP封装，结温范围为一40℃～+125℃。
2 基于LM3445的TRIAC调光离线LED驱动电路 1)基本电路 LM3445的内部结构及由其组成的TRIAC调光离线式LED驱动电路如图l所示。这种AC—DC恒流LED驱动电路主要含有五个部分，即TRIAC调光器、桥式整流器BR1、整流线路电压检测及调光译码器电路、无源功率因数校正(PFC)电路和降压(buck)式DC／DC变换器电路，整个系统的核心是LM3445。 2)电路工作原理 (1)TRIAC调光器 在图1中，串联在桥式整流器BR1输入端的TRIAC调光器采用传统基于相位控制的电路，如图2所示。R1、R2和C1值决定C1上电压达到双向触发二极管(DIAC)触发电压(约32V)之前的延迟时间。对于负载是白炽灯时，R1值减小，TRIAC的导通延迟缩短，导通角增加，灯亮度则增强；反之，若R1值增加，TRIAC导通角将减小，灯光则变暗。
环保论文：LED论文
LED作为一种新颖的固体照明，具有生产过程以及产品几乎无污染，不怕震动，可轻易实现0~100%的连续调光，能在安全特低电压下工作，可连续工作于开关闪断的工作状态以及其光输出具有定向性等诸多独特的优势，近年来在其光效和光色上的明显进步已使它能进入商业化应用。但由于我国计划经济产业布局的影响以及LED的专业知识和照明电器综合知识在从业人员中普及的不足，造成了在实际的设计和应用中，没有针对LED的特点进行扬长避短的应用，出现了众多不合理及不合格的应用产品。
下文就LED应用于道路灯具中目前存在的问题进行了分析，也给出了解决问题的思路和实例，供广大同行参考。
LED应用于照明领域，是目前我国乃至世界照明界的热门话题，通过从业人员的不断努力，目前照明用白光LED在通常的照明工作条件下的系统效率（包括驱动电路），已达到40lm/w，再加上照明用LED制造成本的'大幅下降，所以照明用白光LED已具备应用到一些照明领域的商用条件。但是，由于我国从计划经济时代以来很多年的产业结构分布所造成的局面，使得目前制造照明LED的产业群体往往缺乏对照明电器基本知识和要求的了解，而传统的照明灯具生产群体也往往缺乏对照明用LED特性的深入了解，在设计和应用中没有充分地利用LED的特点，进行扬长避短的使用，所以造成了在照明LED应用到照明装置中时，产生很多不合理的错误设计。
本文就目前照明用LED应用于道路灯具中的一些主要问题，提出如下的见解。
照明用LED在道路灯具中使用的特长:
1． 普通道路照明灯具的现状和缺陷目前道路灯具中普遍采用的光源是高压钠灯或金属齿化物灯，这两种光源的最大特点是，发光的电弧管尺寸小，由尺寸很小的电弧管产生很大的光输出，并且具有很高的光效，前者包括配套电器，可达110lm/w，后者包括配套电器可达80lm/w。但这类光源应用在道路灯具中时，只有40%左右的光是直接透过玻璃罩到达路面的，其他的光是通过灯具反射器再投射出灯具的，目前普遍采用此类光源的传统灯具基本都存在两个不足。一是灯具直接照射的方向上照度很高，在次干道上可达50lx以上，这一区域属于明显的过度照明，而两个灯具的光照交叉处的照度仅为灯下照度的40%～20%。二是此类灯具的反射器的效率一般仅为50%~60%，所以有60%左右的光输出在灯具内，是在损失了40%~30%后再投射到路面上的。此类灯具的总体效率一般都在70%左右（国际著名品牌的此类道路灯具其效率可达到80%），并且上述的过度照明区域中过多的照度也属于浪费。综合分析上述传统的道路灯具其综合的有效照明效率（扣除过度照明部分）仅为50%。也因为上述原因，目前我国次干道的照明效果（路面照度和照度的均匀度）基本都达不到CJJ45-和CIE31以及CIE115标准的要求。
2．目前采用LED光源的道路灯具的配光现状目前LED在道路灯具中使用的最普遍形式主要有两类，一类是采用传统的道路灯具外壳，只是在灯具内，在一个几乎是平板的安装面（也是反光面）上，装上了矩阵式的LED，这种设计方式是不可能得到良好的灯具配光的。另一类是把多个LED集成在一个圆形的区域内（区域直径大约为30mm~40mm），使这一小区域的光输出密度接近高强度气体放电灯，再利用灯具反射器进行配光，但这种设计方式的灯具分布光度也不会优于传统的道路灯具，并且由于在一个很小的区域内集成了高密度的LED，使LED的散热情况明显不良，不仅影响到LED的发光效率，而且也往往影响到LED的使用寿命。
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切事物都有发生、发展和消亡的过程，LED也不例外，是有一定寿命的。早期的LED只是手电筒、台灯这类的礼品，用的时间不长，寿命问题不突出。但是现在LED已经开始广泛地用于室外和室内的照明之中，尤其是大功率的LED路灯，其功率大、发热高、工作时间长，寿命问题就十分突出。过去认为LED寿命一定就是10万小时的神话似乎彻底破灭了。那么到底问题出在哪里呢？ 假如不考虑电源和驱动的故障，LED的寿命表现为它的光衰，也就是时间长了，亮度就越来越暗，直到最后熄灭。通常定义衰减30%的时间作为其寿命。 那么LED的寿命能不能预测呢？这个问题无法简单地回答，需要从头讲起。
1、LED的光衰 大多数白色LED是由蓝色LED照射黄色荧光粉而得到的。引起LED光衰的主要原因有两个，一个是蓝光LED本身的光衰，蓝光LED的光衰远比红光、黄光、绿光LED要快。还有一个是荧光粉的光衰，荧光粉在高温下的衰减十分严重。各种品牌的LED它的光衰是不同的。通常LED的厂家能够给出一套标准的光衰曲线来。例如美国Cree公司的光衰曲线就如图1所示。图1 Cree公司的LED的光衰曲线 从图中可以看出，LED的光衰是和它的结温有关，所谓结温就是半导体PN结的温度，结温越高越早出现光衰，也就是寿命越短。从图上可以看出，假如结温为105度，亮度降至70%的寿命只有一万多小时，95度就有2万小时，而结温降低到75度，寿命就有5万小时，65度时更可以延长至9万小时。所以延长寿命的关键就是要降低结温。不过这些数据只适合于Cree的LED。并不适合于其他公司的LED。例如Lumiled公司的LuxeonK2的光衰曲线就如图2所示。图2 Lumiled 公司的LuxeonK2的光衰曲线 当结温从115℃提高到135℃，就会使寿命从50，000小时降低到20，000小时。 其他各家公司的光衰曲线应当可以向原厂索取。
2、如何才能延长LED的寿命 由图中可以得出结论，要延长其寿命的关键是要降低其结温。而降低结温的关键就是要有好的散热器。能够及时地把LED产生的热散发出去。 在这里我们不准备讨论如何设计散热器的问题，而是要讨论哪一个散热器的散热效果相对比较好的'问题。实际上，这是一个结温的测量问题，假如我们能够测量任何一种散热器所能达到的结温，那么不但可以比较各种散热器的散热效果，而且还能知道采用这种散热器以后所能实现的LED寿命。
3、如何测量结温 结温看上去是一个温度测量问题，可是要测量的结温在LED的内部，总不能拿一个温度计或热电偶放进PN结来测量它的温度。当然它的外壳温度还是可以用热电偶测量的，然后根据给出的热阻Rjc（结到外壳），可以推算出它的结温。但是在安装好散热器以后，问题就又变得复杂起来了。因为通常LED是焊接到铝基板，而铝基板又安装到散热器上，假如只能测量散热器外壳的温度，那么要推算结温就必须知道很多热阻的值。
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LED作为一种新型光源，节能、长寿命、无污染而受到大家的广泛关注。尤其中国奥运会成功运用大量LED技术，效果非凡，各地方政府纷纷扶持LED产业，建立了大量的LED照明示范单元。但是由于价格较昂贵，目前少有人问津。 在同等功率下，即瓦数相同时，高效节能灯比普通节能灯更亮。理论上，普通节能灯寿命约为5000小时，而室内LED灯的寿命可达5万小时。从理论上讲，以每天用电5小时计算，它的寿命可达27年。 在正常耗损和发光效果相同的前提下，可选择普通节能的直管荧光灯（15W）和等同于其发光效果的LED灯（9W）进行比较。目前，一盏普通节能灯的售价约为50元，LED灯的'售价为200元。以5万小时工作时间和哈尔滨市居民电费（0.51元/度）计算，普通节能灯的电费为382.5元，即（15瓦×50000小时）/1000×0.51元=382.5；LED灯的用电花费为229.5元，即（9瓦×50000小时）/1000×0.51元=229.5。然而在5万小时的测试下，普通节能灯需要更换10只灯管。假设一盏50元的普通节能灯包括25元的灯具费和25元的灯管费，那么点燃5万小时费用为275元（25元×10管＋25元=275）；而点燃5万小时的LED灯只需要1盏，费用约200元。在同时点燃5万小时后，普通节能灯共花费为657.5元，LED灯则为429.5元。由此看来，一盏LED灯将比普通节能灯节约228元。将各房间用灯合计，所省费用将倍增。 这些数据都告诉我们，LED节能灯的性能更加优越。但是阻碍该产品真正推向市场，除了价格以外，有以下几大因素：
1、市场认知程度较低 许多灯具经销商对此并不十分清楚，做惯了目前熟悉的产品，再推昂贵的新产品，怕担险。同时，厂商和媒体对LED节能灯推广教育有限，造成消费者在选择节能灯时，往往把LED节能灯排斥在备选名单中。 2、缺少值得信赖的专业品牌 在国内专业的灯具品牌不多，专业的节能灯品牌更少，除了雷士照明等品牌外，其他灯具企业在品牌推广和专卖店建设方面存在起步晚，运作手法单一等问题，导致高端产品很大一部分被欧司朗、飞利浦占去。
3、政府相关部门重视程度不够 由于许多节能灯企业目前还是以外贸为主，对政府相关部门的公关和推广工作做得不够，导致政府部门在出台相关节能减排和政府采购订单的时候，没有把LED节能灯考虑进去。
4、节能灯企业各自为战，缺少长期的战略 许多节能灯企业目前停留在订单加工的层面，在研发设计、销售队伍的组建管理、品牌推广、运营管理、渠道建设都存在明显的短板，尤其是一些企业缺少明确的目标和定位，随行业潮起潮落，在未来的市场竞争中缺少主动性，随时有被淘汰的可能。
劲释咨询作为国内唯一从事绿色环保产品市场推广的专业机构，认为LED节能灯从边缘高端产品产品成为主流节能环保产品，需要3-5年的时间。有一定实力和基础的节能灯企业必须抓住这个时机，通过革命性产品获得跨越式发展，必须解决以下几大问题：建立生动富有感染力的推广系统 介绍LED节能灯不能仅仅通过广告和包装、终端等形式方面的传播，更要通过事件营销、公益活动、网络营销提高潜在消费者的关注度和认知度。节能灯属于低关注度产品，平常消费者并不关心，但是一旦有需求，或者需求被激发出来，就会产生购买意愿和购买行为。 目前全世界还处在金融危机阴影笼罩下。
随着LED 的迅速发展。现在白光LED 光源相比的传统光源具有寿命长、固体照明不易损坏、高光效、无汞环保、抗震等优点，未来将成为第三代光源［1］，将带来照明领域的又一次革命。将LED 使用到照明领域，需要适合LED 的驱动电源，文中利用PWM 开关控制方式设计实现了一种白光LED 的大功率驱动电路。
1 LED 电气特性和驱动要求
1. 1 LED 的电学特性
白光LED 的I － V 特性与普通二极管类似，只是开启电压不同，不同材料制备的LED 开启电压一般在1. 5 ～ 3. 0 V 之间。处于正向工作区时，工作电流IF与外加电压呈指数关系［2］
IF = IS( eqVF/kT － 1) ( 1)式中，IS为反向饱和电流; VF为二极管两端的外加电压; q 为电子电荷; k 为波尔兹曼常数; T 为热力学温度。LED 可长期稳定工作时的直流电流，称为额定工作电流，此时LED 压降称为额定电压。1 W 的白光LED，其额定工作电流350 mA，额定电压3. 3 V。允许加在LED 两端正向电压与流经LED 电流之积的最大值为其极限功耗，当实际功耗超过该值时，LED 发光特性变差，严重时会使LED 产生结构破坏［3］。 1. 2 LED 驱动要求
由LED 的I － V 特性可知，当加在LED 两端的电压稍有波动，都会引起电流的剧烈变化，此时很容易使电流过大，输入功率超过其极限功耗，从而对LED造成不可恢复的损坏。当LED 工作电流值不同时，其发光强度也不同，若采用恒压驱动，则LED 阵列应采用并联方
式连接，但是由于LED 个体之间的参数误差，会导致各支路的电流不同，致使阵列发光强度不均匀，因此LED 的驱动电路一般选择恒流驱动模式，相应的LED 阵列亦采用串联方式连接，驱动电流一般设为LED 额定电流的70% ～ 85%，以保护LED，达到延长使用寿命的目的，同时也使每个LED的发光强度均匀一致［4］。LED 驱动电路设计中，需要考虑以下几个基本指标［5］:
( 1) 提高驱动电路的转换效率，减小电路中的功耗。
( 2) 提高电路的可靠性，能够耐高压，具有过流检测功能。
( 3) 电路尽量精简，有较小的电路体积和较低的制造成本。
2 PWM 方式开关电路设计
2. 1 PWM 原理
PWM 即脉冲宽度调制，利用脉冲控制开关电路的开关时间，可以控制电路输出的平均电压或电流从而达到控制电路的输出功率。PWM 开关稳压或恒流的基本工作原理是在输入电压、系统参数及外接负载发生变化的情况下，在固定工作频率下控制电路通过被控信号与基准信号的差值进行闭环反馈，调节主电路开关器件导通的脉冲宽度，使得开关电源的输出电压或电流稳定。由于控制器件功耗小，工作在开关状态中的电路效率高，所以电源效率一般可以做到80% ～90% ［6 － 7］。该类电路都有完善的保护措施，属高可靠性电源。PWM 开关电路由4 部分组成，即输入整流滤波、PWM 控制、开关器件和输出滤波。
常见PWM 开关控制信号产生部分大都实现了集成化，更加精简PWM 开关电源的设计，下面介绍利用芯片HV9910B 设计适用于大功率LED 的典型PWM方式开关驱动电路。
2. 2 电路设计
HV9910B 是一种通用LED 驱动控制器，它的适应性强，即可使用国际通用的市电供电，也可以用蓄电池或者太阳能供电，而且能够接受范围较宽的输入电压。输出的恒流驱动电流范围极宽，从几十mA 到1 A以上。使用HV9910B 搭建的驱动器使用器件较少，电路简单，生产成本也会降低［8］。由HV9910B 设计的LED 恒流驱动电路如图2 所示，输入为AC 220 V 的市电，负载为10 只功率为1 W 的LED 串联组成阵列。
电路输入级由全波整流桥和一个滤波电容组成，完成对交流电的整流滤波。控制级由HV9910B 芯片搭建，经输入级滤波后的电压输入到芯片的Vin，作为电路的输入电压VI，其峰值是310 V，均值为190 V。VDD、LD、PWMD 端通过电容器接GND 端，以维持相应引脚的片内电压。由GATE 端输出频率一定的方波脉冲信号作为开关信号控制开关管，其频率由RT端所接的电阻设定，脉冲宽度由CS 端采样电阻RCS反馈的LED 电流信号控制。电感L1在电路中起着至关重要的作用，为驱动电路提供滤波和储能以及续流供电，以保持负载中电流的均衡性，恢复二极管完成构建续流通路的作用。在开关信号开通半周内，由前级滤波后的.电势向LED 负载直接供电，并给L1充电; 在开关信号关断半周内，由充满能量的L1给快恢复二极管、LED 组成的回路供能，实现在一个周期内完成对LED 的持续驱动。
2. 2. 1 电路参数计算和器件选择
参考芯片的使用手册和具体电路要求可以确定芯片的外围器件参数，首先必须确定电路的工作频率。由RT引脚接阻值为226 kΩ ～ 1 MΩ 的电阻，设定GATE 引脚输出的开关信号频率。该频率的选择与电感L 值和开关管性能有关，一般在市电供电条件下，频率选择在25 ～150 kHz ［5］。当选择过高频率时，需要的电感值较小，但对开关管的要求很高，此时开关管功耗比低频工作时大很多。试验中，先设臵到100 kHz开关频率，在没有散热的情况下MOSFET 发热量大，极易烧毁。当频率设臵到26 kHz 时，计算所得电感很大，在工作状态中电感上消耗过多能量，也不适合电路的高效率工作，所以开关工作频率选50 kHz。LED 的驱动电流设定为0. 35 A，根据芯片手册中提供的计算公式可得到RT值为478 kΩ，在设计允许范围内可以使用470 kΩ 电阻用作RT，采样电阻RCS = 0. 62 Ω。电感L1取值与LED 电流的纹波值有关，一般限制纹波系数最大为0. 3，电感值的计算公式［9］为L1 = VLED × ( 1 － VLED /Vin)0. 3 × ILED × fs( 2) 电路驱动了10 个LED，其VLEDS为33 V，Vin是经过全波整流和滤波后的峰值电压，其值为310 V，ILED和fs取值同前，代入式( 2) 计算得到L1 = 5. 6 mH，电路中选用6. 8 mH 的电感。MOS 管选取了性能优良的IRF840，其最大耐压500 V，最大漏极电流5 A，导通电阻0. 6 Ω。二极管选取快恢复二极管BYV26B，其反向耐压VD =500 V，正向平均电流1 A，正向导通压降1. 2 V。电容C2作为输出滤波电路实现电压滤波，C2在4. 7 ～ 33 μF 的电容中选取，前级的滤波电容C0选择4. 7 ～ 33 μF 的极性电容，电容C1使用2. 2 μF 无极性电容。全波整流桥要求有高耐压和大的过电流，电路中选取DB206S，可耐脉冲高压800 V，浪涌电流2 A，满足电路设计要求。
2. 2. 2 电路效率理论计算参考
整个电路中的主要损耗由功率MOS 管、采样电阻、负载LED 相连的电感L1、快速二极管以及芯片HV9910B 产生［7］。根据文献［7］所提供的相关公式和特定型号的原件参数，可以计算得到该电路的总体功耗PLOSS = PMOS + PDIODE + PINDUCTOR + PIC + PRS = 0. 032+0. 389 + 0. 613 + 0. 31 + 0. 008 = 1. 352 W。电路输出电功率为PO =33 ×0. 35 =11. 6 W，电路的整体转换效率η =11. 6/( 1. 35 +11. 6) ×100% =89. 57%。从效率理论计算结果来看，该设计电路性能优良。
3 电路测试
对所设计的PWM 开关驱动电路进行电路搭建，并采用数字电压表，交流功率计，示波器等实验仪器对其实物电路的工作状态进行了测试。在电路正常工作情况下，对电路中的2 个关键点的电压波形进为施加到开关器件栅极的PWM开关控制信号波形，其周期为14 μs，幅值8 V，占空比8. 3%，周期和预设值有一定差距，这主要是电阻RT阻值误差造成的频率设臵偏差。测量过程是在LED 负载回路中串入0. 5 Ω 电阻测量其两端的电压波形，利用电阻的线性特性来反映电流特性。从波形上看，电流按照锯齿波形周期性变化，峰峰值为40 mV，计算得到其电流纹波为80 mA，输出电流均值为350 mA，经过计算得到其纹波系数为22. 9%。电路的输入功率PI实测为9. 9 W，负载消耗功率Pout为8. 7 W，则该电路的转换效率为87. 8%，和对电路效率理论计算所得值相近。经过对电路的关键点波形测量，和对电路功率的实测，得到该电路工作在71 kHz 的频率开关状态，工作状态稳定、输出功率大、效率较高。但是电路的输出纹波系数偏高，致使安全工作中LED 的发光照度不会达到其最优值，还需要对电路输出滤波部分进一步改进提高。
4 结束语
通过分析了解LED 发光性能和电气特性，得到使用恒流电源驱动、串联方式连接LED 阵列的驱动要求。在PWM 方式开关电路原理的基础上，设计出了基于HV9910B 芯片的典型PWM 方式开关电路，通过实验测量确定其最佳工作频率，较好地完成了对白光大功率LED 的照明驱动。通过理论计算和实际测量，发现开关LED 驱动电源有着较为
优越的电路转换效率，工作电压范围宽，恒流输出和转换效率超过85%的特点。但是要更安全地驱动白光LED 进行日光照明，就需要对开关电路的输出进行更为优秀的滤波处理，使电路的输出纹波更小，电流更平稳。
【环保论文】_LED论文,新能源论文,低碳论文
香港–8月2日–LED照明供应商奥的亮照明国际（奥的亮）近日再次与全球知名LED制造商科锐（Cree）公司合作，为新加坡最具有历史的裕廊镇（JurongTown）公共住房完成大型照明升级项目的第一期工程。作为新加坡政府有史以来规模最大的公共LED照明改造项目，此次安装完全达到了新加坡政府高度精准及严格的要求。 该项目规模宏大，奥的亮展现了其在集成电源设计、热管理、光学解决方案、数码控制、机械设计和LED技术方面丰富的专业知识，结合科锐照明级XLamp?XR-E LED，成功为裕廊镇588座建筑中的400多座安装了高效节能的LED 灯具。整个项目共计将安装64，000盏带有科锐LED器件的奥的亮灯具。
奥的亮董事总经理陈昌德先生表示：“我们深知政府项目对技术上的要求会很严格。我们与科锐的合作经验让我们有充分的信心接受挑战。奥的亮的专业知识与科锐照明级LED的完美结合，使我们能为裕廊镇提供出色的产品。” 科锐亚太区董事总经理李仕义补充道：“科锐在LED照明技术领域已辛勤耕耘了二十年，积累了丰富的经验和专业知识，我们深感自豪。奥的亮助力将科锐的LED产品推向市场前沿。裕廊镇项目对产品的要求十分严格，这是迄今为止科锐与奥的亮合作过的最激动人心的项目之一。此次的成功合作充分表明，我们两家公司能够通过共同努力，完美打造世界一流的工程。” 作为全球领先的LED制造商，科锐自起便一直是奥的亮唯一的LED芯片供应商。奥的亮和科锐还有许多重大合作，其中包括多个在亚太地区持续增加的项目，客户包括知名酒店集团、跨国银行、零售连锁店等。最近，采用科锐LED器件的.奥的亮ARRAY系列产品喜获德国照明及建筑科技展设计大奖（DesignPlus powered by Light+Building Award）。
在32个获奖企业中，奥的亮是唯一的一家亚洲企业。 关于奥的亮照明国际（OPTILED Lighting International Ltd.） 香港奥的亮照明国际（以下简称奥的亮）是领导全球的功能性LED照明解决方案专家。奥的亮照明致力以先进的LED照明科技，将世界带入一个新的照明时代，为您「塑造未来之光」。奥的亮照明成立于20，是一家总部设在香港的跨国企业。奥的亮照明不断开发创新产品，并拥有资深的专业销售团队以及遍布全球的销售网络，成立后迅即跻身为全球顶尖的LED功能性照明解决方案开发商。奥的亮照明的专业分销渠道遍布北美、欧洲、中国、日本、澳大利亚、纽西兰、香港以及东南亚地区。 关于科锐（Cree） Cree 成立于1987年，是美国上市公司（1993年，纳斯达克：CREE），为世界化合物半导体材料、外延、芯片、封装与LED照明解决方案为一体的著名制造商和行业领先者。Cree LED照明产品的优势体现在氮化镓（GaN）和碳化硅（SiC）等方面独一无二的材料技术与先进的白光技术，拥有1，100 项美国专利和2，800多项国际专利，使得Cree LED 产品始终处于世界领先地位。
固态照明正迅速成为机电工程与设计领域的热点之一。LED实现了灵活性与高效性的结合，这是传统照明技术无法比拟的。LED可以长时间提供稳定可靠的照明，而且采用小型封装，因此正在建筑和舞台照明应用领域得到广泛采用。但是，每种不同的照明应用都有其独特性，不同的市场领域需要具有不同特性的产品。因此，市场中集成电路的专业化趋势不断加强，也导致本来已经种类繁多的产品型号变得更加丰富多彩。可编程混合信号微控制器正得到快速采用，因为单个微控制器能集成脉宽调制器(PWM)、通信接口、放大器、比较器及数据转换器等多种外设。 通过将上述外设的完美组合，可实现对功能丰富而强大的可调光降压转换器等器件的控制。用于LED驱动器应用的降压转换器应为电流模式调节器，因为LED是电流模式器件。我们从LEDV-I曲线可以看出，正向电压稍有变化，就会对电流产生较大影响。因此，任何LED驱动器电路的反馈都应视为电流。
此外，我们应使用恒定电流，因为制造商会根据正向电流电平设定LED的颜色与强度。上述特性相当重要，因为我们要通过有关特性值来确保系统符合整体规范的`要求。 图1给出了典型的LED系统，包括通信接口、不同颜色的LED(每种颜色都代表一个通道)、智能化功能以及每个通道的恒定电流驱动器。通信接口可以为DMX512或DALI，这是两种标准的照明协议，此外也可以为ZigBee或无线USB接口。智能化功能可通过内置模数转换器(ADC)与LED调光外设的微控制器实现。ADC用于监控温度与LED电流等系统变量，完成系统监控与色彩混合任务。驱动器为通道中的每个LED提供恒定电流。驱动器的复杂性与质量决定了驱动器的价格。
磁滞降压控制器在微控制器上集成LED驱动器有助于减小整体系统解决方案的尺寸。现在，几乎没有什么解决方案将开关模式电源(SMPS)这样的高功率元件与微控制器的智能化功能完美结合在一起。退而求其次，就是将SMPS的反馈与控制电路完美集成在微控制器中。
磁滞控制器 启动时，通过电感的电流开始上升，直至比较器正输入的电压大于比较器负输入的电压。随后，转换器将作为自由运行的振荡器，电流会在两个层面间充电和放电。 ITH_HIGH与ITH_LOW的大小可由并联电阻、RIN与RHYST反馈电阻以及DAC输出电压通过下列等式计算得出。我们可以看到，RHYST值越大，ITH_HIGH与ITH_LOW的差就越小。
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Micrel公司的MIC3203是一款迟滞型降压、恒流、高亮度LED(HB LED)驱动器，可以为内部/外部照明、建筑物及周边照明、LED灯以及其他通用照明应用提供理想的解决方案。
MIC3203非常适合需要宽电压输入范围的照明应用。在负载瞬变和PWM调光过程中，迟滞控制可以提供良好的电源抑制和快速响应。高变电流检测和片上电流检测放大器传输LED电流的精度为±5%。利用外部高边电流检测电阻设定输出电流。MIC3203具有专用的PWM输入，能够实现宽范围的脉冲调光。最高1.5MHz的'高频开关可实现最少的外部组件，使空间和成本最小化。MIC3203具有频率抖动特性，可用于EMI控制。
MIC3203的工作结温范围为-40℃到+125℃，采用8引脚SOIC封装。MIC3203主要特性 4.5V到42V输入电压范围 高效率（>90%） ±5%电流精度 MIC3203：低EMI时激活抖动 MIC3203-1：抖动失效 高边电流检测 专用的调光控制输入 迟滞控制（无需补偿） 最高1.5MHz的开关频率 可调节的LED恒流 过温度保护 -40℃到+125℃的结温范围MIC3203应用建筑物、工业和周边照明。
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