怎样设计LED线性恒流驱动电路

恒流源分压，LED灯珠串上的分压越多，表明输入电压的效率越高，因此通过图6的分析，可看出本LED驱动电路的电源效率较高。

　　图5 输入电压变化对电路的影响

　　图6 输入电压变化与电源效率的关系

　　从图5可以看出，当电源输入电压在200～220 V区间时，通过整流滤波后的直流电压Ui（DC）大部分都加载在LED的两端，而恒流控制电路分压较小；从图6也可以看出电源输入电压小于或等于220 V，电源效率较高，220 V时可达到98.31％。

　　当电源输入电压Ui（AC）高于220 V时，随着输入电压增加，LED两端的电压U（led）基本不变（291 V左右），输入电压增加的部分基本上由恒流控制电路的电压U（恒）承担，这保证了单个LED的正向电压基本不变（3.1 V），处于恒功率工作状态，电流及发光量维持了稳定。

　　2.3 输入电压变化对LED结温的影响

　　LED的光衰与结温有很大关系，当结温升高时正向电压下降，结电压下降导致电流增大，增大的电流反过来又引起结电压下降，形成一个恶性循环。结温是光衰的一个重要原因，结温越高越早出现光衰，寿命越短。因此结温的变化也是考察一个驱动电路的重要指标，这里采用了文献的方法测量结温：

　　其中，Tj（LED）是LED结温，TO是测试的环境温度（20℃），VO是LED的初始正向电压，VT是LED的热平衡后的正向电压（1小时后测定），K是LED的温度系数（-2mV／℃），具体测量是改变输入电压，在不同输入电压下，先让LED灯充分冷却，测量LED两端总电压，该电压为U（led 初），过1个小时，在相同输入电压的条件下再次测量LED总电压，该电压为U（led 末），将U（led 初）除总LED个数即可得到单个LED的初始正向电压VT，将U（led 末）除总LED个数即可得到单个LED的热平衡后的正向电压VO，带入公式（2）求得LED的结温，实验结果如图7、图8所示。

　　图7 不同输入电压下LED电压变化

　　图8 不同输入电压下LED结温变化

　　从图7、图8可以看出，电源输入电压Ui（AC）不同，但LED两端的电压基本保持不变，过一个小时其电压变化量也很小，且在这个时间段内结温低低，单个LED的结温基本不变或微小变化，所以此恒流源控制电路能保证LED的结温基本稳定且较小，可以减少光衰，有效提高LED日光灯的使用寿命。

　　3 结论

　　本文给出的电路结构简单可靠，创新之处在于把互补恒流电路应用LED的恒流驱动电路中，实验结果表明，该电路在输入200～250 V变化的情况下，驱动电流变化仅为1.5 mA，LED结温低于37℃。这是影响LED灯珠工作最突出的两个关键参数，表明该电路能够为LED提供一个良好的工作条件。此外，实验结果表明该电路在正常市电供电情况下（220 V）有很高的电源效率。该电路已用在1.2 m LED日光灯管上，使用效果良好，在设计过程中应该注意根据具体电路的工作电流来进行电路参数的匹配。