LED路燈驅(qū)動(dòng)電路問(wèn)題分析

孟繁春

(撫順市工程質(zhì)量監(jiān)督站，遼寧 撫順　113000)

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LED路燈驅(qū)動(dòng)電路問(wèn)題分析

孟繁春

(撫順市工程質(zhì)量監(jiān)督站，遼寧 撫順113000)

摘要：介紹了LED光源特點(diǎn)，分析了LED路燈驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)要求，以及常用驅(qū)動(dòng)電路存在的問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：LED光源；路燈；道路照明；驅(qū)動(dòng)電路

引言

LED路燈具有功耗低、抗震性能好、使用壽命長(zhǎng)、可控性好、環(huán)保等特點(diǎn)，其應(yīng)用市場(chǎng)越來(lái)越廣泛[1]。然而，LED路燈技術(shù)還不夠成熟，市場(chǎng)上LED路燈繁多，但是不同程度上都存在問(wèn)題，如：LED路燈眩光嚴(yán)重、散熱問(wèn)題不易解決、光輸出衰減嚴(yán)重等[2]。LED驅(qū)動(dòng)電源是LED照明產(chǎn)品不可或缺的組成部分，也是影響LED照明產(chǎn)品穩(wěn)定性的主要因素之一。本文就LED路燈驅(qū)動(dòng)電路問(wèn)題展開分析與討論。

1LED光源的特點(diǎn)

相比白熾燈、熒光燈等傳統(tǒng)光源，LED光源具有光效高、體積小、壽命長(zhǎng)、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，其應(yīng)用已涵蓋家居照明、景觀照明、農(nóng)業(yè)照明、醫(yī)療照明等諸多領(lǐng)域。LED光源替代傳統(tǒng)高壓鈉燈，作為道路照明光源，已經(jīng)成為道路照明發(fā)展的必然趨勢(shì)。

驅(qū)動(dòng)電源是LED燈的重要組成，其性能影響整個(gè)LED燈的發(fā)光效果和可靠程度。目前，小功率LED光源的驅(qū)動(dòng)電源發(fā)展得比較成熟，但對(duì)于大功率LED光源，由于發(fā)展時(shí)間較短，其驅(qū)動(dòng)電源技術(shù)仍存在不少問(wèn)題。

2LED路燈驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)要求

LED驅(qū)動(dòng)電路的基本功能應(yīng)包含兩個(gè)方面：一是盡可能保持恒流特性，尤其是在電源電壓發(fā)生變化時(shí)，如電壓波動(dòng)范圍為±15%時(shí)，輸出電流應(yīng)能保持變動(dòng)范圍在±10%以內(nèi)；二是驅(qū)動(dòng)電流應(yīng)保持在較高的水平[3]。在選擇和設(shè)計(jì)LED驅(qū)動(dòng)電路時(shí)要考慮以下方面：

1)高可靠性。因?yàn)長(zhǎng)ED路燈裝在高空，維修不方便，其驅(qū)動(dòng)電源的高可靠性可以減少維修工作和成本。

2)高效率。對(duì)于安裝在LED燈具內(nèi)的驅(qū)動(dòng)電源，其效率尤為重要。因?yàn)長(zhǎng)ED光效會(huì)隨溫度的升高而減少，當(dāng)LED驅(qū)動(dòng)電源效率高時(shí)，產(chǎn)生的熱量就小，從而降低了溫升，延緩了LED的光衰。

3)高功率因數(shù)。功率因數(shù)是電網(wǎng)對(duì)負(fù)載的要求，一般70W以下的用電器，沒(méi)有強(qiáng)制性的指標(biāo)。雖然功率不大的單個(gè)用電器功率因數(shù)低一點(diǎn)，對(duì)電網(wǎng)影響不大，但集中使用時(shí)，由于同類負(fù)載太集中，就會(huì)對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生較嚴(yán)重的污染。負(fù)載驅(qū)動(dòng)方式有兩種：一種是恒壓源給多個(gè)恒流源供電，每個(gè)恒流源單獨(dú)給每路LED供電。這種方式組合靈活，一路LED出現(xiàn)故障，不影響其他LED的工作，但是成本會(huì)略高一些；另一種是直接恒流供電，LED串聯(lián)或并聯(lián)運(yùn)行，它的優(yōu)點(diǎn)是成本低一點(diǎn)，但靈活性差，還要解決某個(gè)LED故障不影響其他LED運(yùn)行的問(wèn)題，多路恒流輸出供電方式，在成本和性能方面會(huì)較好。針對(duì)不同的驅(qū)動(dòng)方式，LED驅(qū)動(dòng)電源的電路結(jié)構(gòu)可以分為電阻限流電路、線性調(diào)節(jié)器、開關(guān)調(diào)節(jié)器三種。

4)浪涌保護(hù)。LED抗浪涌的能力，特別是抗反向電壓能力是比較差的，加強(qiáng)這方面的保護(hù)很重要。對(duì)于裝在戶外的LED路燈，由于電網(wǎng)負(fù)載的啟動(dòng)和雷擊的感應(yīng)，從電網(wǎng)系統(tǒng)會(huì)侵入各種浪涌，有些浪涌會(huì)導(dǎo)致LED路燈的損壞，因此，LED路燈驅(qū)動(dòng)電源要有抑制浪涌侵入、保護(hù)LED不被損壞的能力。

此外，LED路燈驅(qū)動(dòng)電源除了常規(guī)的保護(hù)功能外，最好在恒流輸出中增加LED溫度負(fù)反饋，防止LED溫度過(guò)高。驅(qū)動(dòng)電源的壽命要與LED的壽命相適配，符合安全規(guī)定和電磁兼容的要求，同時(shí)還要注意防火、防潮、外殼耐曬等。

3LED路燈驅(qū)動(dòng)電路存在的問(wèn)題分析

目前，LED路燈驅(qū)動(dòng)電源存在壽命短、穩(wěn)定性不高、功率因數(shù)低等問(wèn)題。多數(shù)LED路燈在使用兩年后就會(huì)出現(xiàn)光衰、驅(qū)動(dòng)損壞而無(wú)法工作等問(wèn)題。這些問(wèn)題沒(méi)有解決，就會(huì)給LED路燈的推廣應(yīng)用帶來(lái)了一定的制約。從近幾年LED路燈運(yùn)行的情況看，大多數(shù)LED路燈的故障幾乎都集中發(fā)生在驅(qū)動(dòng)電路上，驅(qū)動(dòng)電路中的電解電容和半導(dǎo)體元件是產(chǎn)生問(wèn)題的關(guān)鍵。

我國(guó)市場(chǎng)上銷售的LED路燈應(yīng)用環(huán)境十分復(fù)雜，其主要原因是供電電壓不穩(wěn)定，在普通市電供電的情況下實(shí)際的輸入電壓往往會(huì)有很大的偏差，而且各種各樣的涌浪沖擊等不安全因素，會(huì)時(shí)刻影響著LED路燈驅(qū)動(dòng)電源的正常運(yùn)行。因此，LED路燈驅(qū)動(dòng)電源需要有一定的設(shè)計(jì)余量。另外，用市電來(lái)驅(qū)動(dòng)LED路燈還需要解決降壓、隔離、功率因素校正、恒流驅(qū)動(dòng)等問(wèn)題，還需有比較高的轉(zhuǎn)換效率，具有抗電磁干擾，過(guò)溫、過(guò)流、短路、開路保護(hù)等功能。

4結(jié)束語(yǔ)

全球LED照明市場(chǎng)的快速增長(zhǎng)推動(dòng)了LED照明驅(qū)動(dòng)電源行業(yè)的不斷發(fā)展。LED路燈驅(qū)動(dòng)電源已經(jīng)歷了工業(yè)電源驅(qū)動(dòng)、恒壓驅(qū)動(dòng)、恒流驅(qū)動(dòng)的發(fā)展過(guò)程，現(xiàn)已經(jīng)進(jìn)入了智能控制驅(qū)動(dòng)的發(fā)展階段。智能控制驅(qū)動(dòng)電源可以實(shí)現(xiàn)LED路燈的二次節(jié)能，其研究與應(yīng)用正不斷開展。隨著驅(qū)動(dòng)電源技術(shù)的不斷發(fā)展，相信LED路燈驅(qū)動(dòng)電路當(dāng)前存在的問(wèn)題都會(huì)得到合理的解決，相信LED路燈的應(yīng)用前景會(huì)更加的美好。

參考文獻(xiàn)

[1] 吳鳴鳴,郝建群,王濱秋, 等.中國(guó)LED照明市場(chǎng)態(tài)勢(shì)分析[J].照明工程學(xué)報(bào)，2014,25(6):12.

[2] 李本亮.戶外環(huán)境下LED路燈照度維持率測(cè)試研究[J]. 照明工程學(xué)報(bào), 2015,26(2):94.

[3] 周志敏,紀(jì)愛(ài)華.LED驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)與應(yīng)用實(shí)例[M].北京:人民郵電出版社,2009.

Analysis of the Drive Circuit Problem of LED Road Lamp

Meng Fanchun

(FushunEngineeringQualitySupervisionStation,Fushun113000,China)

Abstract：The characteristics of LED light source were introduced in the paper. The design requirement of the drive circuit of LED road lamp was analyzed. And the existing problems of the drive circuit were presented.

Key words:LED light source; road lamp; road lighting; drive circuit

中圖分類號(hào)：TM923

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

DOI:10.3969j.issn.1004-440X.2015.03.028