最全LED驱动电源及散热设计方案介绍

LED驱动电源是把电源供应转换为特定的电压电流以驱动LED发光的电压转换器，通常情况下：LED驱动电源的输入包括高压工频交流(即市电)、低压直流、高压直流、低压高频交流(如电子变压器的输出)等。而LED驱动电源的输出则大多数为可随LED正向压降值变化而改变电压的恒定电流源。本文为大家介绍常用的LED驱动电源电路图。

LED驱动电源电路图一----电容降压式电源 C1为降压电容器(采用金属化聚丙烯电容)，R1为C1提供放电回路。电容C1为整个电路提供恒定的工作电流。电容C2为电解电容，其耐压值取决于所串联的LED的个数(约为其总电压的1.5倍以上)，它的主要作用是抑制通电瞬间引起的电压突变，从而降低电压冲击对LED寿命的影响。R4为电容C2的泄流电阻，其阻值应随着LED个数的增加适当增加。

需要注意的是，该电路必须根据负载的电流大小选取适当的电容，而不是依据负载的电压和功率，通常降压电容C1的容量C与负载电流IO的关系可近似认为：C=14.5IO，其中C的容量单位是uF，Io的单位是A。限流电容必须采用无极性电容，而且电容的耐压值须在630V以上。

LED驱动电源电路图二----传统的低效率电路 下图是传统的低效率电路，电网电源通过降压变压器降压;桥式整流滤波后，通过电阻限流来使3个LED稳定工作，这种电路的致命缺点是：电阻R的存在是必须的，R上的有功损耗直接影响了系统的效率，当R分压较小时，R的压降占总输出电压的40%，输出电路在R上的有功损耗已经占40%，再加上变压器损耗，系统效率小于50%。当电源电压在±10%的范围内变动时，流过LED的电流变化将≥25%，LED上的功率变化将达到30%。当R分压较大时，在电源电压在±10%的范围内变动时，虽说能使输出到LED的功率变化减少，但系统效率将更低。

LED驱动电源电路图三----采用电容作限流元件的LED驱动电路 下图电路是直接采用电容作为限流元件，在此电路中，由于电容上的分压几乎达到了全部电源电压，所以具有良好的限流特性，当电源电压在±10%波动时，输出电流也在≤±10%内波动，只要在设计中把LED的额定值留有一定的裕量，就能保证在电源电压波动时LED仍处于良好的工作状态。由于电容的介质损耗极小，所以电路的损耗很小，电阻R的作用是在断电时，保证电容上的电压能及时放掉，其阻值可≥3MΩ，每组串联的LED中，可加有一个IN4007二极管，当两组串联的LED有一个内部开路时，另一组有可能被反向电压击穿，如串入一个IN4007二极管，则可保护剩余的LED不损坏，当然IN4007的加入也使效率略有下降，(当输出电流30mA时，IN4007上的功耗约0.02W)。

对于一体化小夜灯，可省略IN4007，此时这一驱动电路效率≥90%。用此驱动电路做成的LED小夜灯，效率高于采用气体放电光源的小夜灯，并且使用寿命远大于采用其它光源的小夜灯。此电路在30个LED串联时还能稳定工作。但是此电路输出的光具有一定的频闪(在50Hz时有100Hz的频闪)，不适用于运动物的照明场合，并且使用时LED应做成不可触及，否则将影响安全。

LED隧道灯作为现代道路照明的重要组成部分，其驱动电源及散热设计对于性能和寿命起着至关重要的作用。本文将为您详细介绍LED隧道灯驱动电源及散热设计的要点。

一、驱动电源的选择

驱动电源是LED隧道灯正常工作所必需的一个部件，其质量和稳定性直接影响到LED灯的表现和寿命。在选择驱动电源时，有以下几个要点需要注意：

1. 功率匹配：驱动电源的功率应与LED灯的功率匹配，过高或过低都会影响灯的性能。一般来说，驱动电源的额定功率应比LED灯的实际功率稍高，以确保长时间运行的稳定性。

2. 输入电压范围：驱动电源的输入电压范围应与实际使用环境相匹配，避免因电压波动造成灯的故障。一般来说，LED隧道灯的输入电压范围为AC 85V-265V。

3. 效率和功率因素：高效率的驱动电源可以节约能源，降低功耗，延长灯的使用寿命。同时，功率因素也是选择驱动电源时需要考虑的因素之一，较高的功率因素可以减少无功功率的损耗，提高能源利用率。

4. 安全性能：驱动电源需要具备过载保护、短路保护和过压保护等安全功能，以保障灯的正常运行和使用的安全性。

二、散热设计的重要性

LED隧道灯的散热设计是确保其长时间稳定运行、延长寿命的关键因素。由于LED灯具具有较高的发光效率，但其本身的发光效率并不高，大部分的电能转化为热量，如果散热不好，会导致灯的温度升高，进而影响到驱动电源和灯的性能。

在散热设计过程中，应注意以下几点：

1. 散热材料的选择：优质的散热材料可以有效提高散热效果。常见的散热材料有铝基板、铜基板和陶瓷基板等，其中铝基板散热效果最好，是目前LED灯具中应用最广泛的散热材料。

2. 散热结构的设计：合理的散热结构可以增加散热表面积，提高空气对灯散热的效果。通过增加散热片的数量和尺寸，以及合理设置散热风道，可以有效降低灯的温度。

3. 散热风扇的使用：对于功率较大的LED隧道灯，可以采用散热风扇辅助散热，提高散热效果。在选择散热风扇时，应考虑其噪音和寿命等因素。

LED隧道灯的驱动电源及散热设计对于保证其性能和寿命起着至关重要的作用。在选购LED隧道灯时，应注意选择稳定性和高性能的驱动电源，同时关注散热设计，合理选择散热材料和结构，以确保灯具的稳定运行和长寿命。