1、簡介

　　LED驅動器（LEDDriver），是指驅動LED發(fā)光或LED模塊組件正常工作的電源調整電子器件。由于LEDPN結的導通特性決定，它能適應的電源的電壓和電流變動范圍十分狹窄，稍許偏離就可能無法點亮LED或者發(fā)光效率嚴重降低，或者縮短使用壽命甚至燒毀芯片。現(xiàn)行的工頻電源和常見的電池電源均不適合直接供給LED，LED驅動器就是這種可以驅使LED在最佳電壓或電流狀態(tài)下工作的電子組件。

　　由于LED應用幾乎遍及電子學應用的各個領域，其發(fā)光強度，光色以及通斷控制等變化幾乎是無法預估的，所以LED驅動器也就成為幾乎是一對一的伺服器件，使這個器件家族成員變得五花八門。最簡單的LED驅動器（如果能這樣稱呼它的話）可能就是一個或幾個串并聯(lián)的阻容元件在回路中分流分壓，它根本不成其為一個獨立的產品。而對于要求提供穩(wěn)定的恒流恒壓輸出的更普遍的商業(yè)應用，則形成了一系列有精確的電源調整能力的系統(tǒng)解決方案。實現(xiàn)這些解決方案，通常需要比較復雜的電路設計，其核心是LED驅動IC的集成化應用。通過在LED驅動IC外圍設置不同的支持電路，構建針對不同的LED應用解決方案，小到手機顯示屏背光和按鍵燈光驅動，大到大功率LED路燈和大型戶外LED顯示屏等。

　　比較通用的大功率LED驅動器設計和供應，一般都由專業(yè)公司擔當。這些公司將其二次封裝成模塊后供應給LED終端應用產品制造商。而不太通用的LED終端應用產品的驅動設計，可能需要自己動手設計。它成為這個LED終端應用產品獨具技術含量的重要組成部分。因為作為封裝產品的LED在上游，其技術性能已經固化在LED產品中，而打造獨具特色的終端LED應用產品，對光源而言除了在LED驅動功能上下功夫之處，其它還可以打拼的地方已經不多了。

　　由于LED驅動器在LED應用產品上的獨到重要性和廣泛的用戶需求，使得作為LED驅動器的心臟部件的LED驅動IC成了整個技術環(huán)節(jié)中的關鍵元素。促使很多生產商，其中不乏上市公司，以LED驅動作為其主營產品，向下游產業(yè)大量供應LED驅動IC，如杭州士蘭微、深圳泉芯電子、深圳光華源科技、深圳國微電子、華潤矽威科技，臺灣地區(qū)的點晶科技、聚積科技、廣鵬科技、臺晶科技、飛虹、茂達、圓創(chuàng)等等。在這領域的具有行業(yè)領袖風范的美國廠商也不少，如美國國家半導體公司、美信、德州儀器、安森美、凌特公司、飛兆半導體等等。

　　LED驅動電源是把電源供應轉換為特定的電壓電流以驅動LED發(fā)光的電壓轉換器，通常情況下：LED驅動電源的輸入包括高壓工頻交流（即市電）、低壓直流、高壓直流、低壓高頻交流（如電子變壓器的輸出）等。而LED驅動電源的輸出則大多數為可隨LED正向壓降值變化而改變電壓的恒定電流源。

　　2、特點

　　根據電網的用電規(guī)則和LED驅動電源的特性要求，在選擇和設計LED驅動電源時要考慮到以下幾點：1．高可靠性特別像LED路燈的驅動電源，裝在高空，維修不方便，維修的花費也大。2．高效率LED是節(jié)能產品，驅動電源的效率要高。對于電源安裝，LED驅動電源在燈具內的結構，尤為重要。因為LED的發(fā)光效率隨著LED溫度的升高而下降，所以LED的散熱非常重要。電源的效率高，它的耗損功率小，在燈具內發(fā)熱量就小，也就降低了燈具的溫升。對延緩LED的光衰有利。3．高功率因素功率因素是電網對負載的要求。一般70瓦以下的用電器，沒有強制性指標。雖然功率不大的單個用電器功率因素低一點對電網的影響不大，但晚上大家點燈，同類負載太集中，會對電網產生較嚴重的污染。對于30瓦~40瓦的LED驅動電源，據說不久的將來，也許會對功率因素方面有一定的指標要求。4．驅動方式通行的有兩種：其一是一個恒壓源供多個恒流源，每個恒流源單獨給每路LED供電。這種方式，組合靈活，一路LED故障，不影響其他LED的工作，但成本會略高一點。另一種是直接恒流供電，LED串聯(lián)或并聯(lián)運行。它的優(yōu)點是成本低一點，但靈活性差，還要解決某個LED故障，不影響其他LED運行的問題。這兩種形式，在一段時間內并存。多路恒流輸出供電方式，在成本和性能方面會較好。也許是以后的主流方向。5．浪涌保護LED抗浪涌的能力是比較差的，特別是抗反向電壓能力。加強這方面的保護也很重要。有些LED燈裝在戶外，如LED路燈。由于電網負載的啟甩和雷擊的感應，從電網系統(tǒng)會侵入各種浪涌，有些浪涌會導致LED的損壞。因此LED驅動電源要有抑制浪涌的侵入，保護LED不被損壞的能力。6．保護功能電源除了常規(guī)的保護功能外，最好在恒流輸出中增加LED溫度負反饋，防止LED溫度過高。7．防護方面燈具外安裝型，電源結構要防水、防潮，外殼要耐曬。8．驅動電源的壽命要與LED的壽命相適配。9．要符合安規(guī)和電磁兼容的要求。隨著LED的應用日益廣泛，LED驅動電源的性能將越來越適合LED的要求。

　　3、分類

　　驅動方式可分類

　　（1）恒流式:a、恒流驅動電路輸出的電流是恒定的，而輸出的直流電壓卻隨著負載阻值的大小不同在一定范圍內變化，負載阻值小，輸出電壓就低，負載阻值越大，輸出電壓也就越高；b、恒流電路不怕負載短路，但嚴禁負載完全開路。c、恒流驅動電路驅動LED是較為理想的，但相對而言價格較高。d、應注意所使用最大承受電流及電壓值，它限制了LED的使用數量；（2）穩(wěn)壓式：a、當穩(wěn)壓電路中的各項參數確定以后，輸出的電壓是固定的，而輸出的電流卻隨著負載的增減而變化；b、穩(wěn)壓電路不怕負載開路，但嚴禁負載完全短路。c、以穩(wěn)壓驅動電路驅動LED，每串需要加上合適的電阻方可使每串LED顯示亮度平均；d、亮度會受整流而來的電壓變化影響。

　　電路結構方式分類

　?。?）電阻、電容降壓方式：通過電容降壓，在閃動使用時，由于充放電的作用，通過LED的瞬間電流極大，容易損壞芯片。易受電網電壓波動的影響，電源效率低、可靠性低。（2）電阻降壓方式：通過電阻降壓，受電網電壓變化的干擾較大，不容易做成穩(wěn)壓電源，降壓電阻要消耗很大部分的能量，所以這種供電方式電源效率很低，而且系統(tǒng)的可靠也較低。（3）常規(guī)變壓器降壓方式：電源體積小、重量偏重、電源效率也很低、一般只有45%～60%，所以一般很少用，可靠性不高。（4）電子變壓器降壓方式：電源效率較低，電壓范圍也不寬，一般180～240V，波紋干擾大。（5）RCC降壓方式開關電源：穩(wěn)壓范圍比較寬、電源效率比較高，一般可以做到70%～80%，應用也較廣。由于這種控制方式的振蕩頻率是不連續(xù)，開關頻率不容易控制，負載電壓波紋系數也比較大，異常負載適應性差。（6）PWM控制方式開關電源：主要由四部分組成，輸入整流濾波部分、輸出整流濾波部分、PWM穩(wěn)壓控制部分、開關能量轉換部分。PWM開關穩(wěn)壓的基本工作原理就是在輸入電壓、內部參數及外接負載變化的情況下，控制電路通過被控制信號與基準信號的差值進行閉環(huán)反饋，調節(jié)主電路開關器件導通的脈沖寬度，使得開關電源的輸出電壓或電流穩(wěn)定（即相應穩(wěn)壓電源或恒流電源）。電源效率極高，一般可以做到80%～90%，輸出電壓、電流穩(wěn)定。一般這種電路都有完善的保護措施，屬高可靠性電源。3。按電源安裝位置分類驅動電源按安裝位置可分為外置電源和內置電源。（1）外置電源顧名思義，外置電源就是把電源安裝在外面的。一般電壓比較高，對人有安全危險的，就需要外置電源。與內置電源的區(qū)別就是電源加了一個外殼，常見的有路燈。（2）內置電源就是把電源安裝在燈具內，一般都是電壓比較低，12v到24v，對人沒什么安全隱患。這個常見的有球泡燈。

　　4、應用

　　從大功率LED主要應用市場----景觀燈，來分析大功率LED市場，景觀照明市場作為LED照明的最大應用市場，所占的份額大約在43%。它的新一輪快速增長必將帶動整體LED照明產業(yè)的快速發(fā)展。上海、廈門、北京、大連、南昌等一些大中型城市的景觀照明已經頗具規(guī)模，完成了相當部分的LED照明示范工程，這些在大中城市示范工程的順利完成加上在奧運場館的成功運用，預示著LED照明在景觀照明方面的技術已漸趨成熟。不管是國內或者國外，城市的景觀都是一個城市的標志性建筑產物，而作為景觀照明的霓虹燈正在世界各地因能源，節(jié)能，環(huán)保等問題逐漸被LED景觀燈所代替，世界各地大約有70多萬個城市，以一個城市5000盞計算，一盞燈1000元左右計算，光這些所產生的巨大經濟效益是不可預估的。

　　驅動器是LED照明的核心部件，隨著LED芯片技術的成熟，LED光源的質量已經非?？煽浚芏嗲闆r下LED燈具的故障都是來自驅動器。大功率LED驅動電源屬于新興產業(yè)，尚未形成集中的產業(yè)聚集，因此，區(qū)域性不明顯。且進入行業(yè)的企業(yè)數量并不多，因此，競爭激烈程度較低。

　　5、不足

　　LED驅動電源存在不足的原因：(1)生產LED照明及相關產品的公司的技術人員對開關電源的了解不夠，做出的電源是可以正常工作，但一些關鍵性的評估及電磁兼容的考慮不夠，還是有一定得隱患；(2)大部分LED電源生產企業(yè)都是從普通的開關電源轉型過來做LED電源，對LED的特點及使用認識還不夠；(3)關于LED的標準幾乎沒有，大部分都是參考開關電源和電子整流器的標準；(4)大部分LED電源沒有統(tǒng)一，所以量大部分都比較小。采購量小，價格就偏高，而且元器件供應商也不太配合；(5)LED電源的穩(wěn)定性：寬電壓輸入，高溫和低溫工作，過溫、過壓保護等問題都沒有一一解決；首先是驅動電路整體壽命，尤其是關鍵器件如：電容在高溫下的壽命直接影響到電源的壽命；其次是LED驅動器應挑戰(zhàn)更高的轉換效率，尤其是在驅動大功率LED時更是如此，因為所有未作為光輸出的功率都作為熱量耗散，電源轉換效率的過低，影響了LED節(jié)能效果的發(fā)揮；在功率較?。?-5W）的應用場合，恒流驅動電源成本所占的比重已經接近1/3，已經接近了光源的成本，一定程度上影響了市場推廣。