內容摘要： **提出了幾種有代表性的實用led驅動電路方案，並對每一種驅動電路的工作原理，優缺點及適用範圍進行了較詳盡的論述。對led使用者合理選用驅動電路有一定的指導作用。
**並附電壓係數計算表、led恆流驅動器型譜圖、恆流驅動器效能對比表、恆流驅動器接線圖等圖表4張。
一、概述
led是一種節能、環保、小尺寸、快速、多色彩、長壽命的新型光源。近年來國內許多廠家都在積極研發led新型燈具。但是乙個不容忽視的事實是與led燈配套的驅動器卻沒有及時跟上來，驅動電路效能不佳，故障率高，成了led推廣應用的瓶頸，其中還有許多技術問題需要研究解決。
接觸過led的人都知道：由於led正向伏安特性非常陡（正向動態電阻非常小），要給led供電就比較困難。不能像普通白熾燈一樣，直接用電壓源供電，否則電壓波動稍增，電流就會增大到將led燒毀的程度。
為了穩住led的工作電流，保證led能正常可靠地工作，各種各樣的led驅動電路就應運而生。最簡單的是串聯乙隻鎮流電阻，而複雜的是用許多電子元件構成的「恆流驅動器」。
近兩年來，我公司為解決研發led燈的需要，廣開思路對各種可能有使用價值的led驅動電路，從簡單到複雜，從小功率到大功率，從直流到交流，全面深入地進行了試驗研究，從中提煉出了幾種有代表性的驅動電路方案，經試用效果良好。下面逐一介紹，與同行作一次交流。
二、鎮流電阻方案
此方案的原理電路圖見圖1。
這是一種極其簡單，自led面世以來至今還一直在用的經典電路。
led工作電流i按下式計算：
1）i與鎮流電阻r成反比；當電源電壓u上公升時，r能限制i的過量增長，使i不超出led的允許範圍。
此電路的優點是簡單，成本低；缺點是電流穩定度不高；電阻發熱消耗功率，導致用電效率低，僅適用於小功率led範圍。
一般資料提供的鎮流電阻r的計算公式是： (2)
按此公式計算出的r值僅滿足了乙個條件：工作電流i 。而對驅動電路另兩個重要的效能指標：電流穩定度和用電效率，則全然沒有顧及。因此用它設計出的電路，效能沒***。
筆者摸索出一種新的設計計算方法，取名叫「電壓係數法」。它是從電流穩定度和用電效率的要求出發，再計算出鎮流電阻r和電源電壓u的值。這樣設計出來的電路，就能滿足三個條件：
電流穩定度；用電效率η和工作電流i 。
電壓係數法的內容如下：（公式中用到的符號見圖1）
首先建立電壓係數定義： （3） （電源電壓與led工作電壓之比）;
根據原始公式（1），經數學推導（過程省略）可得下列計算公式：
電流穩定度4） （假定）；
用電效率5）;
鎮流電阻 r6）；
電源電壓 u= （v7）
為簡化計算，電流穩定度與用電效率兩項的計算結果，已做成電壓係數（k）計算表（見附表1）。據選定的k值，可快速查出對應的和η值。從表中資料看出：
隨著k值的增加，電流穩定度增加，但用電效率則下降。因此設計選取k值時，應兼顧這兩者的不同要求，取乙個折中值。
電壓係數法設計舉例：
已知：led引數=9v i=20 ma；開關穩壓電源供電，較小，按＜5％考慮。
取k=1.3 （查電壓係數計算表 ： =21.7％ η=76.9％）
按（6）式：鎮流電阻r=ω; 取150
按（7）式：電源電壓u= 11.7 v 取12v
電壓係數法的核心是正確選擇k值，筆者建議：用穩壓電源供電，k值取1.3～1.4; 而電源電壓波動較大的條件下，k值取1.5～1.6。
在實際應用中，單隻小功率led僅能做訊號燈。要想做成led燈具，有時要用到幾十甚至數百隻超高亮度小功率led，才能達到使用的要求。
為便於供電（高電壓、小電流）或最好直接由市電～220v供電，通常將許多led串聯後，再串乙隻鎮流電阻組成一條支路，最後將若干條支路併聯起來構成整個燈具電路（見圖2右 ），這種接法簡稱為「串並」接法。此接法有乙個明顯的缺點是支路中的任乙隻led斷路時，該支路所有led都不亮，故障影響面大。
一種經改進的「串並串」接法對這問題解決得較好（見圖2左 ）。所謂「串並串」是先用少量led串聯再串鎮流電阻組成一條支路，再將若干條支路併聯組成「支路組」，最後將若干「支路組」再串聯構成整個燈具電路。此種接法不僅縮小了斷乙隻led的故障影響面，而且將鎮流電阻化整為零，將幾隻大功率電阻變成幾十隻小功率電阻，由集中安裝變成分散安裝，這樣既利於電阻散熱，又可以將燈具設計得更緊湊。
根據經驗：支路串聯led數不宜多，一般取3—6只；支路併聯數不宜少，至少應大於5條。這樣當1條支路斷路時，其餘4條支路電流都將增加25％，因此在選定led正常工作電流時要留出過載餘量。
三、鎮流電容方案
此方案的原理電路見圖3。
電路的工作是基於在交流電路中，電容存在容抗xc也有鎮流作用的原理。
另外電容消耗無功功率，不發熱；而電阻則消耗有功功率，會轉化為熱能耗散掉，所以鎮流電容比鎮流電阻，能節省一部分電能，並能設計成將led燈直接接到市電～220v上，使用更為方便。
此方案的優點是簡單，成本低，供電方便；缺點是電流穩定度不高，效率也不高。僅適用於小功率led範圍。當led的數量較多，串聯後led支路電壓較高的場合更為適用。
電路設計計算：
直流輸出電壓和支路鎮流電阻r: 可按「電壓係數法」的公式（7）和公式（6）計算。
直流輸出電流: ( n—支路數；0.8—安全係數 ) （8）
鎮流電容容抗9） （近似估算）
電容 ：c = (μf10） （近似估算）
因電路輸入側是交流，輸出側經整流濾波成直流，很難計算。公式（10）計算出的c值精度很低，只能作為參考值，準確值只有通過試驗來確定。
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