LED路燈驅動電路問題分析

孟繁春

(撫順市工程質量監督站，遼寧 撫順　113000)

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LED路燈驅動電路問題分析

孟繁春

(撫順市工程質量監督站，遼寧 撫順113000)

摘要：介紹了LED光源特點，分析了LED路燈驅動電路的設計要求，以及常用驅動電路存在的問題。

關鍵詞：LED光源；路燈；道路照明；驅動電路

引言

LED路燈具有功耗低、抗震性能好、使用壽命長、可控性好、環保等特點，其應用市場越來越廣泛[1]。然而，LED路燈技術還不夠成熟，市場上LED路燈繁多，但是不同程度上都存在問題，如：LED路燈眩光嚴重、散熱問題不易解決、光輸出衰減嚴重等[2]。LED驅動電源是LED照明產品不可或缺的組成部分，也是影響LED照明產品穩定性的主要因素之一。本文就LED路燈驅動電路問題展開分析與討論。

1LED光源的特點

相比白熾燈、熒光燈等傳統光源，LED光源具有光效高、體積小、壽命長、節能環保等優點，其應用已涵蓋家居照明、景觀照明、農業照明、醫療照明等諸多領域。LED光源替代傳統高壓鈉燈，作為道路照明光源，已經成為道路照明發展的必然趨勢。

驅動電源是LED燈的重要組成，其性能影響整個LED燈的發光效果和可靠程度。目前，小功率LED光源的驅動電源發展得比較成熟，但對于大功率LED光源，由于發展時間較短，其驅動電源技術仍存在不少問題。

2LED路燈驅動電路設計要求

LED驅動電路的基本功能應包含兩個方面：一是盡可能保持恒流特性，尤其是在電源電壓發生變化時，如電壓波動范圍為±15%時，輸出電流應能保持變動范圍在±10%以內；二是驅動電流應保持在較高的水平[3]。在選擇和設計LED驅動電路時要考慮以下方面：

1)高可靠性。因為LED路燈裝在高空，維修不方便，其驅動電源的高可靠性可以減少維修工作和成本。

2)高效率。對于安裝在LED燈具內的驅動電源，其效率尤為重要。因為LED光效會隨溫度的升高而減少，當LED驅動電源效率高時，產生的熱量就小，從而降低了溫升，延緩了LED的光衰。

3)高功率因數。功率因數是電網對負載的要求，一般70W以下的用電器，沒有強制性的指標。雖然功率不大的單個用電器功率因數低一點，對電網影響不大，但集中使用時，由于同類負載太集中，就會對電網產生較嚴重的污染。負載驅動方式有兩種：一種是恒壓源給多個恒流源供電，每個恒流源單獨給每路LED供電。這種方式組合靈活，一路LED出現故障，不影響其他LED的工作，但是成本會略高一些；另一種是直接恒流供電，LED串聯或并聯運行，它的優點是成本低一點，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，多路恒流輸出供電方式，在成本和性能方面會較好。針對不同的驅動方式，LED驅動電源的電路結構可以分為電阻限流電路、線性調節器、開關調節器三種。

4)浪涌保護。LED抗浪涌的能力，特別是抗反向電壓能力是比較差的，加強這方面的保護很重要。對于裝在戶外的LED路燈，由于電網負載的啟動和雷擊的感應，從電網系統會侵入各種浪涌，有些浪涌會導致LED路燈的損壞，因此，LED路燈驅動電源要有抑制浪涌侵入、保護LED不被損壞的能力。

此外，LED路燈驅動電源除了常規的保護功能外，最好在恒流輸出中增加LED溫度負反饋，防止LED溫度過高。驅動電源的壽命要與LED的壽命相適配，符合安全規定和電磁兼容的要求，同時還要注意防火、防潮、外殼耐曬等。

3LED路燈驅動電路存在的問題分析

目前，LED路燈驅動電源存在壽命短、穩定性不高、功率因數低等問題。多數LED路燈在使用兩年后就會出現光衰、驅動損壞而無法工作等問題。這些問題沒有解決，就會給LED路燈的推廣應用帶來了一定的制約。從近幾年LED路燈運行的情況看，大多數LED路燈的故障幾乎都集中發生在驅動電路上，驅動電路中的電解電容和半導體元件是產生問題的關鍵。

我國市場上銷售的LED路燈應用環境十分復雜，其主要原因是供電電壓不穩定，在普通市電供電的情況下實際的輸入電壓往往會有很大的偏差，而且各種各樣的涌浪沖擊等不安全因素，會時刻影響著LED路燈驅動電源的正常運行。因此，LED路燈驅動電源需要有一定的設計余量。另外，用市電來驅動LED路燈還需要解決降壓、隔離、功率因素校正、恒流驅動等問題，還需有比較高的轉換效率，具有抗電磁干擾，過溫、過流、短路、開路保護等功能。

4結束語

全球LED照明市場的快速增長推動了LED照明驅動電源行業的不斷發展。LED路燈驅動電源已經歷了工業電源驅動、恒壓驅動、恒流驅動的發展過程，現已經進入了智能控制驅動的發展階段。智能控制驅動電源可以實現LED路燈的二次節能，其研究與應用正不斷開展。隨著驅動電源技術的不斷發展，相信LED路燈驅動電路當前存在的問題都會得到合理的解決，相信LED路燈的應用前景會更加的美好。

參考文獻

[1] 吳鳴鳴,郝建群,王濱秋, 等.中國LED照明市場態勢分析[J].照明工程學報，2014,25(6):12.

[2] 李本亮.戶外環境下LED路燈照度維持率測試研究[J]. 照明工程學報, 2015,26(2):94.

[3] 周志敏,紀愛華.LED驅動電路設計與應用實例[M].北京:人民郵電出版社,2009.

Analysis of the Drive Circuit Problem of LED Road Lamp

Meng Fanchun

(FushunEngineeringQualitySupervisionStation,Fushun113000,China)

Abstract：The characteristics of LED light source were introduced in the paper. The design requirement of the drive circuit of LED road lamp was analyzed. And the existing problems of the drive circuit were presented.

Key words:LED light source; road lamp; road lighting; drive circuit

中圖分類號：TM923

文獻標識碼：A

DOI:10.3969j.issn.1004-440X.2015.03.028