AC直接驱动的LED技术

城市离不开LED灯的装饰，相信大家都见过LED，它的身影已经出现在了我们的生活的各个地方，也照亮着我们的生活。AC LED光源是将一堆LED微小晶粒采用交错的矩阵式排列工艺均分为五串，AC LED晶粒串组成类似一个整流桥，整流桥的两端分别联接交流电源。

另两端联接一串LED晶粒，交流电的正半周沿蓝色通路流动，3串LED晶粒发光，负半周沿绿色通路流动，又有3串LED晶粒发光，四个桥臂上的LED晶粒轮番发光，相对桥臂上的LED晶粒同时发光，中间一串LED晶粒因共用而一直在发光。在60Hz的交流电中会以每秒60次的频率轮替点亮。整流桥取得的直流是脉动直流，LED的发光也是闪动的，LED有断电余辉续光的特性，余辉可保持几十微秒，因人眼对流动光点记忆是有惰性的，结果人眼对LED光源的发光+余辉的工作模式解读是连续在发光。LED有一半时间在工作，有一半时间在休息，因而发热得以减少40-20%。因此AC LED的使用寿命较DC LED长。

AC LED成熟的产品如首尔用于AC110C的AX3201、AX3211和用于220V的AX3221、AX3231。

1. LED日光灯明暗不均如何解决?

 23串12并，恒流电源，线路板上有明显的明暗不均现象，测得电压在3.02-3.08之间，单颗灯试，3.1v时暗区的电流为10-15ma 亮区在20ma左右 ，请教这是怎么回事?可能是PCB布线不好，活着铝基PCB板有漏电，可用分段割断的方法来寻找，只是比较费时罢了。0.06W的LED光源，理论工作电流是20mA，一般做灯具为防LED早衰，可设计在15-18mA。

2. PWM恒流LED驱动芯片设计日光灯电源问题

最近在用一款PWM恒流LED驱动芯片做日光灯电源， 出现以下问题：

a， 恒流源不恒流，在输入80V-250V电压变化过程中，电流先增大，后减小，且变化范围比较大，电感换过很多个(电感都是自制，从500uH-3mH)，问题依旧。b，使用的MOS管是5N5001，测试DS两端电压，在输入150V左右时，数字万用表开始乱跳。

a. PWM LED驱动IC组成的LED日光灯电源方案在Vin小范围变化时，对于固定负载是恒流的。当Vin大幅度变化时它需要有一个响应时间，当线路设计不好或PCB板设计不好时，应当在Vin变化时，Iout也会有一定的变化。b. 用数字万用表测试DS电压是不合理的，如果想看该电压该用示波器看。

3. LED闪烁问题

驱动卤素灯的时候降低电压，卤素灯亮度降低，没其他变化。驱动LED时降低电压，LED在一定程度上会发生闪烁。为什么呢?卤素灯是纯电阻负载，因此卤素灯电子变压器与其配合能很好的工作。而LED灯具是容性阻抗+感性阻抗的负载，卤素灯电子变压器接受LED灯负载时它输出的能力会大大下降，表现为输出电压由12V骤降至7V，如是8V启动的驱动IC即进入欠压保护状态，此时卤素灯电子变压器输出电压又升至12V，如此周而复始，使你见到LED灯在闪烁。解决方案是选用启动电压低于6V的驱动IC。

4. 水下灯应该如何设计?

水下灯应该如何设计?有哪些问题要注意?LED灯珠炸是不是由冲击电流造成的?如何解决?从安全的角度来说，水下灯要求采用低压隔离供电，尽可能使用国际通用的AC 36V以下电源，因此AC24V、AC12V都是可选用的标准电源。

长距离送电会造成电压下降，可增加铜线直径来补偿。此外， AC在线间传输比DC在线间传输损耗要小。水底灯大多采用AC24V安全电源，因此完全可以选用Vin=6-30V、Iout=1.2A，系统应用零部件很少的PT4115来做驱动电源，它用四个肖特基二极管做整流桥，一个滤波储能电容器、一个输出电流设定电阻、一个续流肖特基二极管和一个续流电感器。

电网载荷瞬时突变会引起电流浪涌，可在电路上加保护器件来有效抑制。早期的9910IC都有“炸灯珠”毛病，需要靠应用电路来改进。

5. LED亮度不均问题

要做一款60W功率LED太阳能路灯，用两个12V的电池组串联储存太阳能(单个电池组放电电压在10.8-15V左右)，路灯的供电电压在21.6-30V之间。 计划采用用2个分别可以驱动30W的驱动单元，采用两个6串5并的方式。驱动器选择可PWM调光的BUCK芯片。但是实际出现LED亮度不均问题，该问题怎么解决?

这是一个很典型的错误设计。Buck电路仅仅在LED串的正向电压低于电池电压时才能采用，而且必须要预留一定的电压富余量，否则即便Buck进入100%占空比状态也不能得到设定的电流。其他建议者建议使用某种品牌的器件，可是我们知道架构的选择和品牌是没有关系的，这就像物理学的基本定律的正确与否与其提出者的国籍没有关系一样。此设计的正确选择是采用Buck-Boost架构。

Buck-Boost架构的最佳应用条件是输出电压在输入电压的变化范围之内，但超出范围以外时也一样可用，可以称为全能型架构。现在的LED灯或许会有一些问题，但是我们相信随着科学技术的快速发展，在我们科研人员的努力下，这些问题终将呗解决，未来的LED一定是高效率，高质量的。