LED路灯驱动电路设计技术分析

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1、南科公司恒流恒压LED路灯驱动电路设计技术分析1、前言白光LED的光通量，目前已可轻易达到每瓦80流明以上，这使得LED照明行业特别是LED路灯的应用变得更加可行了。但是在LED路灯的应用中，目前各生产厂家的驱动电路大多采用开关电源方案，电压一般在2448伏之间，由于路灯的功率较大，一般在120W以上，故要同时使用多组开关电源，非但成本高昂，同时开关电源本身的平均功耗损失均在1520%之间，这使得原本是节能省耗的LED路灯平白浪费了1520%的能耗，殊为不值。同时由于各家使用的开关电源，电压均不尽相同，这使得使用单位将来在维修电源方面面临标准不一，成本过高的问题，另外开关电源一般仅提供恒压，但

2、是LED在高温下长期工作后，面临导通电压下降，电流上升的问题，这使得LED路灯的稳定性与可靠性存在问题。有鉴于此，如何开发出一种功耗损失较小应在510%以内，成本低廉，使用寿命较长，同时具有恒压与恒流功能的LED驱动电路早已是LED应用领域内的一大课题。2008年11月29日中国照明协会室外照明专业委员会与交通运输照明和光信号委员会与中国照明网在#市举行了一场大功率LED路灯应用现状辩论会，会中#市与#市路灯处建议LED路灯的电源驱动电路应该标准化，以利使用者维修，促成笔者将我司研发具有中国知识产权的LED路灯方案提供大家参考。2、LED路灯电路的设计要领由于目前常用金属钠灯的功率均在每个25

3、0W左右。LED路灯如果要成为一个具有竟争性的路灯替代方案，基本上应在省电功能上发挥优势，由于LED为单向发光，在相同光效的情形下，灯具光效四面发光的比金属钠灯光效要强出许多，所以作为250W金属钠灯的替代方案LED路灯的功率应可在120160W之间。目前市场上常用的光源一般均为每颗1W的芯片，亦即是一般路灯均有120160个芯片，每个芯片的导通电压均在3.33.6V之间，如果将所有芯片相串连，则全部芯片两端的电压将接近400V以上。因为每个路灯的功率均在120W以上，所以在电源设计上必需考虑功率因数的校正问题。目前市面上常用的具有功率因数校正功能的IC,有ST公司的L6561，日本瑞萨公司的

4、R2A20116与LINEAR公司的ML4812。其典型电路如附图一所示，交流电源经桥式整流后经过功率因素校正IC的调频或脉宽调整后成为稳定的约400V电压输出附图一。电路简单，成本低廉，功率因数在常压220V时可达98%以上，但是这个电路只能保证恒压的输出对于LED路灯要求恒流输出的目标，仍嫌不足。3、南科公司的LED路灯驱动电路目前市面上LED路灯电路均采用低电压2448V，高电流1A3A多路电源的驱动方案。南科公司经过近3年的研发，已成功的开发出高电压400V，低电流0.30.5A，同时具有恒压与恒流功能的LED路灯光源与电源方案，在常压220V时其电源效率大于94%,并已获得多项专利授

5、权，特将其特点说明如以下：a南科公司独创的CCS-L高压恒流源器件南科公司经过多年的研发，已成功开发出能耐高压大于50V的半导体恒流源器件。此恒流源器件在电压440伏左右均能保持恒流源状态电流波动在10%左右。虽然在低压时4V不能保持恒流，但因为电流小，并不会造成芯片的损伤，仅会造成光源亮度减弱。目前南科公司CCS-L系列产品随电流的要求不一可分多款附表一，并可随市场对电流要求的变化而增加产品规格。南科CCS-L恒流源器件附表一恒流范围典型恒流值（mA）封装形式CCS-L-0202-4020TO-252CCS-L-0252-4025TO-252CCS-L-0403-4040TO-263CCS-

6、L-0503-4050TO-263CCS-L-0603.5-4060TO-263CCS-L-0804-4080TO-263CCS-L-1005-40100TO-263CCS-L-1205-40120TO-263CCS-L-1506-40150TO-263CCS-L-2006-40200TO-263b全串联式大功率LED光源或先串后并式中小功率LED光源南科公司所使用的LED路灯光源均为一组或多组全串联的LED芯片所组成，每组相串联芯片的电流随芯片的大小不同而不同，一般在在20mA至150mA之间，但是每组相串联芯片两端的电压在额定电流时均设定在390395V之间。c同时具有恒流与恒压功能，低功