一什么是LED驱动电源？

LED驱动电源是一种将电源转换为特定电压和电流以驱动LED发光的电压转换器。一般来说，LED驱动电源的输入包括高压工频交流（即电源）、低压直流、高压直流、低压高频交流（如电子变压器的输出）等。

LED驱动电源的输出主要是一个恒流源，可以随着LED正向压降的变化而改变电压。

LED电源的核心部件包括开关控制器、电感器、开关元件（MOSFET）、反馈电阻、输入滤波器、输出滤波器等。根据不同场合的要求，还包括输入过电压保护电路、输入欠压保护电路、LED开路保护、过电流保护电路。

二按驾驶模式分类

（1） 恒定流量

恒流驱动电路的输出电流恒定，输出直流电压在一定范围内随负载电阻的大小而变化，负载电阻小，输出电压低，负载电阻大，输出电压高；

恒流电路不怕负载短路，但严禁完全断开负载；

驱动LED的恒流驱动电路更理想，但价格相对较高；

注意使用的最大电流和电压值，这限制了使用的LED数量。

（2） 稳定型

当确定的参数时，输出电压是固定的，输出电流随着负载的增加和减少而变化；

稳压器电路不怕负载开路，但严禁负载完全短路；

为了驱动电压调节器电路，每个串需要添加适当的电阻，以使每个串的显示亮度平均；

亮度受到整流引起的电压变化的影响。

三整体恒流和恒流工作模式的优缺点

与整个恒流相比，公路恒流虽然有更多的缺点，但成本相对较高。但它确实可以保护LED并延长LED的寿命。因此，公路恒流是未来的趋势。

四LED驱动器电源短缺

目前LED驱动电源短缺的原因：

生产LED照明及相关产品的公司技术人员对开关电源了解不够，电源可以正常工作，但一些关键评估和电磁兼容性不够，或者存在一定的隐患；

大多数LED电源制造商都是从普通开关电源转型做LED电源，对LED的特性和使用的了解还不够；

目前，LED几乎没有标准。其中大部分参考开关电源和电子整流器标准；

目前，大多数LED电源都不统一，所以数量大多很少。采购量小，价格高，零部件供应商不太合作；

LED电源稳定性：宽电压输入、高温低温工作、超温、过电压保护等问题尚未一一解决；

首先是驱动电路的整体寿命，尤其是关键部件，如：高温下的寿命直接影响电源的寿命；

LED驱动器应该挑战更高的转换效率，尤其是在驱动高功率LED时。由于非光输出的功率全部被热量耗散，功率转换效率过低，影响LED节能效果；

目前，在小功率（1-5W）的应用中，恒流驱动电源成本的比例已经接近1/3，已经接近光源成本，在一定程度上影响了市场推广。

五LED驱动器电源无效的原因

与LED光源相比，LED驱动电源的结构更加复杂，并且会有更多的权衡，因此LED驱动电源经常在LED光源之前发生故障。据统计，整盏灯故障中80%以上的原因是电源故障。导致LED驱动电源故障的原因有很多，可以归纳为以下几类。

1.电子元器件老化

包括电阻器、电容器、二极管、晶体管、LED。连接器、IC等器件开路、短路、烧坏、漏电、功能故障、电气参数不合格、故障不稳定等故障问题。

2.PCB质量问题

包括PCB、PCBA接触不良、板爆、分层、CAF、断路、短路等故障问题。

3.LED功耗差

驱动电路由电子元件组成，其中一些对温度非常敏感。例如，电解电容器，常见的寿命估计公式是“每降低10度，寿命加倍”，散热不良可能导致其寿命大大缩短，提前故障，导致LED电压故障，灯具故障。特别是对于内置电源（放入整盏灯电源），热源会增加整盏灯的导热性，散热压力，LED温度会升高，其光效率和寿命会大大降低。因此，在LED电源的设计中，我们应该注意其自身的散热问题。因此，通过一开始就评估灯的设计并同步电源的设计，可以解决上述问题。在设计中，应综合考虑LED和电源的散热，并统筹控制灯具的温升，从而设计出更好的灯具。

4.电源设计中的问题

（1） 电源设计。虽然LED的发光效率很高，但有80%~85%的热损失，导致灯内温度上升20~30K，如果室温为25℃，灯内温度为45~55℃，在高温环境下长时间供电，为了保证寿命必须增加功率裕度，一般保留1.5～2倍的裕度。

（2） 组件选择。当灯的内部温度为45~55℃时，电源的内部温升约为20℃，元器件的温度应达到65~75℃。高温参数中的一些部件会漂移，甚至寿命会缩短，因此所选择的设备可以在更高的温度下长期使用，但也要特别注意电解电容器和电线。

（3） 电气性能设计。开关电源用于LED参数设计，主要是恒流参数，电流大小决定LED的亮度，如果批量电流误差较大，则整批灯的亮度不均匀。温度的变化也会导致电源输出电流的变化。一般批次误差控制在±5%以内，以确保灯的亮度一致，并且LED的正向电压降有偏差。电源设计的恒流电压范围应包括LED的电压范围，多个LED系列使用，下限电压的最小电压降乘以系列数，上限电压的最大电压降乘以串联数，电源的恒定电流电压范围略宽于此范围，一般上限每个都留有1~2V的余量。

（4） 董事会设计。LED灯为电源留下了较小的尺寸（除非电源是外部的），因此在PCB设计中有更高的要求和更多的因素需要考虑。安全距离应足够，输入和输出隔离电源、一次侧电路和二次侧电路应能承受1500~2500VAC的电压，在PCB上至少有3mm的距离。如果是灯的金属外壳，布板的整个电源也会考虑高压部分和外壳之间的安全距离。如果没有空间确保安全距离，则应采取其他措施确保绝缘，如在PCB上打孔、添加绝缘纸、密封绝缘胶等。此外，电路板还应考虑热平衡，加热元件应均匀分布，不能集中放置，以避免局部温升。电解电容器远离热源，减缓老化，延长使用寿命。

5.雷电伤害

雷击是一种常见的自然现象，尤其是在雨季。据估计，全球每年的损失和损失高达数亿美元。闪电分为直接闪电和间接闪电。间接照明主要包括传导照明和感应照明。由于直击雷所带来的能量冲击非常大，破坏性极强，一般电源无法承受，所以这里主要讨论的是间接闪电。

雷电引起的浪涌冲击是一种瞬态波，属于瞬态干扰。它可以是浪涌电压或浪涌电流。沿着电力线或其他路径（传导闪电）或通过电磁场（感应闪电）到达电力线。波形的特点是先快速上升，然后缓慢下降。这种现象可能对电源产生致命影响，瞬时浪涌影响远远超过普通电子设备的电应力，导致电子元件损坏的直接后果。

6.电网电压超过供电负荷

当同一变压器的电网支路分布过长，且支路中有大型电力设备时，大型设备启停时，电网电压会剧烈波动，甚至导致电网不稳定。当电网瞬态电压超过310 VAC时，可能会损坏驱动器（即使有防雷，因为防雷处理的是几十微秒的脉冲尖峰，而电网波动可能是几十甚至几百毫秒）。因此，应特别注意路灯分支电网上的大型电力机械。最好通过单独的电网变压器来监测电网或电源的波动。

7.焊点故障

电源封装主要涉及PCB板与元器件之间的连接过程，其中焊点起着重要作用。焊点的主要功能是实现电子元器件与基板（LED电源中的PCB板）的机械连接和电气连接，焊点的质量严重影响器件的可靠性。一方面，焊点故障来自于生产和装配中的焊接故障，如焊桥、虚拟焊接、空洞、曼哈顿现象。另一方面，在使用过程中，当环境温度变化时，由于元件和PCB板之间的热膨胀系数不同，焊点中会产生热应力，应力的周期性变化会对焊点造成疲劳损伤，最终导致疲劳失效。