LED电源及其基本驱动电路设计

态过电压保护，R2 为限流电阻。在 220V50Hz 的输入电源下，通过电容 C1 的电流为 I=69C1(C1 单位为μF,I 单位为mA)。若选择 C1为 0.471μF,电流约为 32mA.在此情况下，R1 值可选择 1MΩ。

电容降压型 LED驱动电路仅适合于小功率应用，不能提供较大的驱动电流，而且效率很低。其优点是成本低，电路简单。

2.变压器降压 LED驱动电路

一种采用电源变压器降压的 LED驱动电路如图 6 所示。变压器次边输出为 12Vac,白光 LED的正向压降 VF=3.5V,正向电流 IF=350mA.桥式整流滤波电压为 12Vx2,限流电阻 R1 值为 R1=(12V× 2-3xVF)/IF =(12V× 2-3×3.5V)/350mA=18.3Ω

选择 R1=20Ω。R1 在 350mA 下的功耗为 0.352×20=2.45W,可选择 3W 的电阻。在 R1=20下Ω，通过 LED的电流为：

ILED=(12V× 2-3×3.5V)/20Ω=323mA

若桥式整流器输入电压波动±10%, 在10.8Vac下的LED电流为238mA, 在13.2Vac下的LED电流则为 429mA,导致 LED电流变化率超过±25%.由此可见，虽然图 6所示的电路比较简单，但电流调整能力很差，并且电源变压器大而笨重，不易于实现电路的小型化和轻量化。

图 7 所示为采用线性稳压器 MC7809 的白光 LED 驱动电路，其 AC 输入电压(12Vac)为电源变压器(或电子变压器输出。MC7809的 DC 输出电压为 9V,R1 值为： R1=(Vout-2×VF)/IF(9V-2x3.5V)/350mA=5.7Ω R1 消耗的功率为：

p=12×R=(0.35A)2×5.7Ω=0.698W

MC7809的功耗为： P=(12V×根号(2)2-9V)×IF=(17-9V)×0.35A=2.8W 采用线性稳压器后，电流调整率达±5%,但功率耗散较大，效率较低。

如果采用安森美公司生产的线性电流源 NUD4001 取代线性稳压器，电流调整率可低于 1%,NUD4001 的自身功耗在 350mA下，仅为 0.875W.

3.开关型稳压器

基于开关电源拓扑结构的离线 LED 驱动电路可以获得 80%左右的高效率，并且能提供恒流和恒压输出，但是电路比较复杂，成本较高，在有些情况下存在 EMI问题。

图 8 所示是基于控制器 NCPl012 的回扫(反激)式变换器驱动 5 个白光 LED的电路。 该电路的输出 DC 电压为 17.5V,输出功率为 6.125W,效率接近 80%.NCP1012 的开关频率为 65kHz,提供动态自供电(DSS)、过电压及短路保护和过温度保护，无需变压器提供偏置绕组。由于芯片上集成了功率 MOSFET,使外部元件进一步减少。

为满足景观照明、工业照明和建筑照明的需要，近期出现了很多用于驱动 LED 的离线控制器芯片。由于目前手机等便携式设备已趋于饱和，LED的应用将转向景观照明、汽车和大屏幕显示及普通照明领域。离线开关型 LED 驱动电路，将成为今后占主导地位的拓扑结构。LED 太阳能供电系统，将会有一个较大的发展。