【導讀】LED是一種單向電流型固態(tài)半導體發(fā)光器件，它是傳統(tǒng)二極管的一個分支，而目前LED存在的問題主要體現(xiàn)在LED驅(qū)動電源上面，可以簡單地歸結(jié)為三點：散熱設計、靠性設計以及調(diào)光兼容性設計。本文將分別介紹這三個問題的設計要點。
LED是一種單向電流型固態(tài)半導體發(fā)光器件，它是傳統(tǒng)二極管的一個分支；因此LED也具有二極管的特性：工作結(jié)溫必須在規(guī)定的范圍內(nèi)，以保證其正常工作壽命；只有當其承受的電壓超過正向電壓時，LED才開始有電流通過，并發(fā)光；作為發(fā)光器件，LED照明還具有其它特性：
1) 照明要求： a. 電流的調(diào)節(jié)精度要高； b. 沒有閃爍和眩光； c. 電流的紋波要穩(wěn)定。
2) 散熱設計要點： a. 非隔離驅(qū)動器便于散熱器的設計和成本控制； b. 高效率的驅(qū)動器，減少功率耗散； c. 過熱調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)輸出光通量當溫度超過安全結(jié)溫時。
3) 安全可靠性要點： a. 任一器件發(fā)生故障(短路、開路、浮動)均應導致LED照明的關斷保護； b. 可靠的過熱過流保護； c. LED開路和短路保護。
當然，要普及LED照明到千家萬戶，成本是最重要的考慮因素，LED產(chǎn)品既要可靠還要體積小巧，并且高效、低成本。
上圖是可控硅調(diào)光器的內(nèi)部電路及切相波形。
圖二顯示的是簡單Bleeder電路中可控硅保持電流不夠產(chǎn)生的多次導通。
圖三顯示的是控制電路LED調(diào)光照明應用中的難點
圖3 是控制電路LED調(diào)光照明應用中的難點
相比于傳統(tǒng)的白熾燈，LED照明具有環(huán)保、光效高和壽命長的優(yōu)點。但在完全取代帶有入墻式調(diào)光器的白熾燈方面，LED照明尚存在兼容性差的缺點。傳統(tǒng)的調(diào)光器用于驅(qū)動純電阻負載，調(diào)光器種類繁多，包括前沿切相調(diào)光器、后沿切相調(diào)光器、智能調(diào)光等等，而且功率都比較大(200W~600W)，需要提供阻性或類阻性的負載才能使調(diào)光器穩(wěn)定工作；當連接容性負載時，調(diào)光器可能無法正常工作。 針對可控硅切相調(diào)光器，憑借簡單的泄放電路(BLEEDER)去配合規(guī)格各異的可控硅調(diào)光器工作，很難讓人滿意。傳統(tǒng)調(diào)光器功率都比較大(200W~600W)，可控硅需要一定的保持電流維持其導通，而在小功率的LED驅(qū)動應用上，一般不能保證有足夠大的輸入電流去維持可控硅穩(wěn)定工作。這樣就有可能出現(xiàn)多次導通，因而供給LED驅(qū)動的電壓及切相信號就不穩(wěn)定，如果調(diào)光信號處理不好則會造成LED閃爍。
另外，在歐美市場上，后沿切相型的調(diào)光器和鹵素燈也有廣泛應用。鹵素燈需要電子變壓器進行恒壓控制及軟啟動以提高可靠性，但是鹵素燈發(fā)光效率也遠不如LED燈，因此很多使用者也很想選用可調(diào)光的LED去替換鹵素燈及電子變壓器。 由于后沿切相的調(diào)光器需要和電容性的電子變壓器匹配，它的設計和工藝較普通的可控硅調(diào)光器更為復雜，內(nèi)部有精準的時間常數(shù)電路去控制場效應管的關斷而達到后沿切相的效果，還需要穩(wěn)定的電壓供這些電路工作；因為這種調(diào)光器中使用的開關器件是場效應管，一般都會并聯(lián)上較大值的X電容以保護場效應管，這樣就加大了在正弦波下降沿切相時的檢測難度。因此，針對后沿切相調(diào)光器設計的LED驅(qū)動，既要能夠在任何切相位置保證調(diào)光器內(nèi)部電路工作，又要能夠提供很低的阻抗去準確檢測切相位置，而且不能影響LED驅(qū)動的轉(zhuǎn)換效率。
