由于LED節(jié)能、使用壽命長、耐用及設(shè)計靈活，目前LED正在快速取代室內(nèi)和室外照明設(shè)備中的白熾燈和熒光燈。但選擇正確的LED只是設(shè)計方程的一部分。為了使您的固態(tài)照明設(shè)計實現(xiàn)全面的效率、耐久性和使用壽命，您需要選擇合適的電源，把您的應(yīng)用要求和所使用的LED相匹配。本文將為您提供一些有用的建議，說明一些在選擇電源過程中需要考慮的地方。

相關(guān)背景介紹

LED的電源電壓一旦等于或大于二極管的正向壓降（通常在2-3V的區(qū)域），LED就開始產(chǎn)生光。完全亮度所需的電流因設(shè)備而異，但對于1W的LED（通常是照明應(yīng)用中最小的尺寸）通常為350mA。與白熾燈不同，LED是非線性設(shè)備。這意味著一旦電源電壓超過二極管的正向電壓，通過的電流隨著電源電壓而呈指數(shù)增長。沒有某種形式的電流調(diào)節(jié)，LED芯片將成為昂貴的、單穩(wěn)態(tài)閃光燈泡。

為了防止這種情況，電源必須在合適的電流下提供合適的電壓。最簡單的方法是選擇一個輸出電壓大于所選LED正向電壓的電源，并使用限流電阻將電流限制在LED制造商指定的最大值。這種方法的缺點是，LED照明的一個主要優(yōu)點高效率會受到限流裝置耗散的功率的影響。

燈和熒光燈。但選擇正確的LED只是設(shè)計方程的一部分。為了使您的固態(tài)照明設(shè)計實現(xiàn)全面的效率、耐久性和使用壽命，您需要選擇合適的電源，把您的應(yīng)用要求和所使用的LED相匹配。本文將為您提供一些有用的建議，說明一些在選擇電源過程中需要考慮的地方

選擇電源

為照明應(yīng)用選擇電源的類型將基于幾個因素。首先，考慮應(yīng)用運行的環(huán)境。應(yīng)用是在室內(nèi)還是室外？電源是否需要防水或需要特殊的IP等級？電源是否能夠使用傳導(dǎo)冷卻或只使用對流冷卻？

接下來，要定義整體功率要求。單個燈具可能只需要一個小的電源，但一個復(fù)雜的系統(tǒng)可能需要提供數(shù)百瓦的電源。另外，還需要其他功能嗎？例如，電源是否需要在簡單的恒壓模式還是恒流模式下工作，應(yīng)用是否需要調(diào)光？

法規(guī)和規(guī)定很重要

那么，現(xiàn)在是考慮法規(guī)的時候了。整個系統(tǒng)是否需要在一定的諧波電流范圍內(nèi)運行？它是否需要符合照明的安全標(biāo)準(zhǔn)，還是ITE電源就足夠了？而在這個能源敏感的時代，電源如何有效地滿足當(dāng)?shù)鼗騾^(qū)域標(biāo)準(zhǔn)？同樣重要的是，在一些地方政府機(jī)構(gòu)會向符合特定效率和功率因數(shù)校正水平的產(chǎn)品提供折扣或其他補(bǔ)貼，產(chǎn)品有在這些地方出售嗎？同樣，了解您的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)是否符合要求，這一點也很重要，包括關(guān)閉電源時電源耗電量的任何要求。安全標(biāo)準(zhǔn)

適用于照明系統(tǒng)的有各種標(biāo)準(zhǔn)。國際上，IEC61347第1部分涵蓋了燈具控制裝置的一般安全要求，和第2部分第13（2）節(jié)適用于LED模塊電源。美國有UL8750，歐洲有EN61347，都是以章節(jié)命名的IEC格式。

串聯(lián)配置

圖2

LED串聯(lián)連接

在串聯(lián)配置中，各個LED串聯(lián)布置。這樣做的優(yōu)點是，相同的電流經(jīng)過它們中的每一個，導(dǎo)致發(fā)出的光亮度相同。另一個優(yōu)點是，如果一個LED在短路中出現(xiàn)故障，其他LED不受影響，仍然亮著。缺點是如果一個LED在開路中出現(xiàn)故障，則電流將被中斷，其他所有LED都熄滅。另一個缺點是，如果需要許多LED來產(chǎn)生所需的光量，則正向電壓的總和可能需要使用相當(dāng)高的輸出電壓的電源。

并聯(lián)配置

圖3

LED并聯(lián)連接

當(dāng)并聯(lián)連接時，LED仍然可以串聯(lián)布置在兩個或更多個LED串中。優(yōu)點是對于相同數(shù)量的LED即相同的亮度，電源可以有較低的輸出電壓，因為每個串中的LED的數(shù)量可以減少。另一個優(yōu)點是，如果在一個串中的一個LED變成開路，則其他串不受影響，燈具仍然可以發(fā)光，但亮度降低。缺點是由于每個串中存在稍微不同的正向電壓，每個串中的電流不能由單個電源精確控制，因此每個串可能需要一個電流平衡裝置，這會降低整體效率。

圖4

以矩陣配置連接的LED

在矩陣配置中，LED可以以并行配置的方式進(jìn)行相似地配置，但是串與串之間每個LED都會連接。這種配置的最大優(yōu)點是，如果單個LED變成開路，則仍然存在一條路徑讓電流流過該串中的所有其他LED，因此光輸出幾乎不減少。主要的缺點在于，由于不能使用電流平衡裝置，因此更難控制每個串中的電流。這意味著所使用的LED必須具有緊密匹配的正向電壓，這可能增加成本。