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LED驱动电源恒流电路方案详解LED驱动电源是一种将交流电转换成直流电，并能稳定地提供给LED 供电的设备。
恒流电路是其中一种常见的驱动方案，其主要功能是通过控制电流大小来保证LED的工作电流始终保持在一定范围内，从而实现LED 的稳定工作。
一、恒流电路的原理恒流电路的原理是通过电流控制器（current controller）来控制供电电流。
当LED的电流变化时，电流控制器会尽量保持输出电流不变，从而保证LED的光亮度稳定。
通常情况下，电流控制器的工作原理可以分为两种方式：线性驱动和开关驱动。
线性驱动方式：电流控制器通过调节电源电压和输出电阻来控制电流大小。
当LED电压波动时，电流控制器会自动调节电源电压，使得输出电流恒定。
这种方式的优点是简单可靠，成本较低，但效率较低，产生的功耗较大。
开关驱动方式：电流控制器通过开关元件（如晶体管、MOS管等）控制电流。
当LED电压波动时，电流控制器通过调节开关元件的导通时间来控制电流大小。
这种方式的优点是效率高，灵活可控，但需要较复杂的控制电路和开关元件。
二、恒流电路的主要组成部分1.整流桥：负责将交流电转换为直流电，并提供给后续的电路进行处理。
2.滤波电容：用于减小输出直流电的波动，使得输出电流更加稳定。
3.电流控制器：根据LED的工作电流要求，通过调节电源电压或开关元件导通时间来控制输出电流及保持其稳定。
4.电阻调节器：通过调节电阻的大小来调整电流控制器的工作点，实现输出电流的精确调节。
三、恒流电路的设计要点1.选择合适的电流控制器：根据LED的工作电流要求和驱动电压范围选择合适的电流控制器。
常用的电流控制器有线性调节型和开关型两种，可以根据具体需求进行选择。
2.设计适当的电阻调节器：电阻调节器的设计应符合LED的工作电流要求，同时要注意电阻的耗散功率不能过大，以免影响电路的稳定性和寿命。
3.选择合适的整流桥和滤波电容：整流桥和滤波电容的选择应根据驱动电流和电压波动范围来确定，以确保输出电流的稳定性和纹波的较小。
LED驱动电路的研究与设计随着LED功率和光效的不断提⾼，⼤功率LED照明将在许多领域逐渐取代传统的照明灯具。
和⽩炽灯等传统灯具不同，LED属于半导体器件，其压降会随温度的增⾼⽽降低，因此⽤传统的电压源驱动LED时会导致其电流和温度不断增加，最终会损坏LED。
所以，⼤功率LED应该⽤恒流电源驱动。
恒流电源的电路种类众多，本⽂分别从电源的效率、成本和恒流性能等⽅⾯进⾏着⼿讨论。
对⽐了包括线性电源和开关电源的⼏种⽅案，并分析各电路的优缺点。
由于线性电源的⼀些固有缺陷，如低效率、体积笨重等，使线性电流源的使⽤受到了较⼤限制，⽽开关电源则恰好弥补了线性电源在这⽅⾯的不⾜。
因此，本设计最后选择了⽬前⼴泛使⽤的开关电源来实现LED的恒流驱动。
开关电源的设计⽬标是驱动1W⾼亮LED，采⽤分模块的设计⽅法，电路类型选择了反激式拓扑，这样既能起到隔离作⽤，也能控制了成本。
在LED驱动电源关键的恒流部分，采⽤TL431提供精密的参考电压，同时⽤低阻值电阻对输出电流采样，再⽤运放将两者⽐较放⼤后输出电压通过光耦反馈到电源控制芯⽚进⾏调节，得到了很好的恒流效果。
在设计完成之后的主要⼯作是对驱动电源的PCB板进⾏测试，使⽤了三个不同⼚家⽣产的1W⾼亮LED灯珠，并在不同交流输⼊情况下⽤万⽤表进⾏测试并记录了相关数据，结果显⽰本设计具有很好的恒流效果，并具有较⾼的效率。
关键词：LED驱动；反激式拓扑；隔离变压器；精密恒流摘要...................................................................... I Abstract................................................. 错误！未定义书签。
第⼀章绪论 (1)1.1 课题背景与意义 (1)1.2 课题研究的主要内容与⽬标 (2)第⼆章相关知识与⽅案的研究 (3)2.1 LED技术参数分析与型号选择 (3)2.2LED驱动电路特性研究 (4)2.2.1 普通恒压限流电路 (4)2.2.2 线性恒流驱动电路 (5)2.2.3 PWM开关恒流驱动电路 (6)2.3LED驱动电路的参数确定和电路类型选择 (6)第三章驱动电路的功率部分设计 (9)3.1PWM驱动电路的拓扑选择 (9)3.2⾼频变压器⼀次侧电路设计 (13)3.2.1 输⼊整流滤波 (13)3.2.2 EMI滤波器设计 (14)3.2.3 漏感尖峰吸收电路 (14)3.3⾼频变压器设计 (15)3.3.1 变压器磁芯与⾻架选定 (15)3.3.2 变压器⼀⼆次电感值和⽓隙设计 (17)3.3.3 变压器绕制与漏感的控制 (19)3.4 变压器⼆次侧输出电路 (20)3.5 PWM驱动IC和开关管的选⽤ (20)3.5.1 驱动IC加开关管⽅式 (21)3.5.2 开关管集成于IC的单⽚开关电源芯⽚ (21)第四章反馈电路与恒流电路设计 (23)4.1输出线与反馈⽅式 (23)4.1.1 限压精度与电路形式 (23)4.1.2 反馈电路类型选择 (23)4.2 恒流电路设计 (23)4.2.1 LED驱动电路的恒流精度要求 (23)4.2.2 恒流电路的类型及其选定 (24)第五章总体⽅案实现 (28)5.1原理图 (28)5.2 主要性能指标 (29)5.3系统调试分析 (29)总结与展望 (30)参考⽂献 (31)致谢 (32)第⼀章绪论1.1 课题背景与意义在当今全球能源紧缺的环境下，节约能源已成为⼤势所趋，仅在在照明领域，⼈们所消耗的能源就不可估量。
LED驱动电源方案全攻略LED（Light Emitting Diode）驱动电源是用来为LED灯提供电能的电源装置。
LED灯是一种半导体光电器件，需要稳定的电流和电压来驱动。
有多种LED驱动电源方案可供选择，每种方案都有不同的特点和适用场景。
以下是关于LED驱动电源方案的全攻略：1.直接驱动电源方案：直接将LED连接到电源供电，通过电阻限流来保证电流稳定。
这种方案成本较低，但效率较低，不适用于大功率LED灯。
2.恒流驱动电源方案：通过恒流驱动电路来保持LED工作电流恒定，以提高LED的亮度和寿命。
这种方案适用于需要稳定亮度的应用，如室内照明和显示屏。
3.PWM调光驱动电源方案：采用脉冲宽度调制（PWM）技术来控制电流，通过改变脉冲信号的占空比来调节LED的亮度。
这种方案适用于需要可调光的应用，如舞台照明和电视背光。
4.开关电源驱动电源方案：采用开关电源技术，将输入电压经过变压和整流等处理，输出稳定的电流来驱动LED。
这种方案具有高效率和稳定性，适用于大功率和长距离驱动的应用，如户外照明和景观照明。
5.驱动电流调节方案：通过调节驱动电流的大小来控制LED的亮度。
可以使用恒流源、可调电阻、PWM调光等方法来实现驱动电流的调节。
6.功率因数校正方案：LED驱动电源需要具备良好的功率因数，以减少谐波对电网的污染。
可以采用PFC预矫正电路、LC滤波网络等方法来校正功率因数。
7.绝缘驱动电源方案：为了提高安全性能，LED驱动电源通常需要具备绝缘功能，以隔离输入和输出电路。
可以采用变压器隔离、光耦隔离等技术来实现绝缘功能。
当选择LED驱动电源方案时，需要综合考虑LED的特性、应用场景、成本和效率等因素。
根据具体需求，可以选择恒流驱动电源、PWM调光电源或者开关电源等方案。
此外，还要注意选择合适的功率因数校正和绝缘功能，以确保LED驱动电源的安全性和稳定性。
线性LED驱动器方案概览及其典型应用在众多照明应用中，线性LED驱动器是首选的方案，因为它们相对简单，易于设计，且使LED能够以精确稳流电流来驱动，而无论LED正向压降或输入电压如何变化。
由于驱动器是线性结构，它们必须匹配应用的功率耗散要求。
安森美半导体提供电流范围在10 mA到1 A之间的宽广范围线性LED驱动器方案，包括新颖的线性恒流稳流器（CCR）方案及其它众多线性驱动器方案。
针对低电流LED驱动的线性CCR及应用示例在电流低于350 mA的许多低电流LED应用中，如汽车组合尾灯、霓红灯替代、交通信号灯、大型显示屏背光、建筑物装饰光及指示器等，可以采用普通的线性稳压器或是电阻来提供LED驱动方案。
电阻用于限制LED串的电流，是成本最低的方案，易于设计，且没有电磁兼容性问题。
但是，使用电阻时，LED正向电流由电压确定，在低电压条件下，正向电流较低，会导致LED亮度不足，且在负载突降等瞬态条件下，LED可能受损。
电阻方案的能效也最低，不利于节能，这在强调高低能耗的应用中尤为不利。
此外，电阻方案也存在LED热失控及筛选问题。
线性稳压器方案的提供较佳的稳流精度（±2%），支持过功率自调节，也没有EMI问题。
这种方案的能效较低，成本适中。
客户需要比普通线性稳压器经济、但在性能上又比电阻高出许多的驱动方案。
安森美半导体运用待批专利的自偏置晶体管（SBT）技术，结合自身超强的工艺控制能力，推出了新颖的LED驱动方案——NSI45系列线性恒流稳流器（CCR）。
与电阻相比，线性CCR在宽电压范围下亮度恒定，在高输入电压时保护LED，使其免于过驱动，在低输入电压时提供更高亮度。
得益于其恒流特性，客户可以减少或消除不同供应商提供的不同LED的编码成本，降系统总成本。
CCR也无EMI 问题，采用高功率密度封装，并通过汽车行业AEC-Q101认证。
安森美半导体的CCR包含双端固定输出和三端可调节输出两种类型，电流等级分别涵盖10至350 mA及20至160 mA，阳极-阴极最大电压VAK分别为50 V和45 V。
常见led驱动电源电路设计大全（十款电路设计原理图详解）★★★led驱动电源电路设计（一）LED电源有很多种类，各类电源的质量、价格差异非常大，这也是影响产品质量及价格的重要因素之一。
LED驱动电源通常可以分为三大类，一是开关恒流源，二是线性IC电源，三是阻容降压电源。
1、开关恒流源采用变压器将高压变为低压，并进行整流滤波，以便输出稳定的低压直流电。
开关恒流源又分隔离式电源和非隔离式电源，隔离是指输出高低电压隔离，安全性非常高，所以对外壳绝缘性要求不高。
非隔离安全性稍差，但成本也相对低，传统节能灯就是采用非隔离电源，采用绝缘塑料外壳防护。
开关电源的安全性相对较高（一般是输出低压），性能稳定，缺点是电路复杂、价格较高。
开关电源技术成熟，性能稳定，是目前LED照明的主流电源。
图1：开关恒流隔离式日光灯管电源图2：开关恒流隔离电源原理图图3：开关恒流源电源图4：开关恒流非隔离电源原理图。
2、线性IC电源采用一个IC或多个IC来分配电压，电子元器件种类少，功率因数、电源效率非常高，不需要电解电容，寿命长，成本低。
缺点是输出高压非隔离，有频闪，要求外壳做好防触电隔离保护。
市面上宣称无（去）电解电容，超长寿命的，均是采用线性IC电源。
IC驱电源具有高可靠性，高效率低成本优势，是未来理想的LED驱动电源。
图5：线性IC电源图6：线性IC电源原理图3、阻容降压电源采用一个电容通过其充放电来提供驱动电流，电路简单，成本低，但性能差，稳定性差，在电网电压波动时及容易烧坏LED，同时输出高压非隔离，要求绝缘防护外壳。
功率因数低，寿命短，一般只适于经济型小功率产品（5W以内）。
功率高的产品，输出电流大，电容不能提供大电流，否则容易烧坏，另外国家对高功率灯具的功率因数有要求，即7W以上的功率因数要求大于0.7，但是阻容降压电源远远达不到（一般在0.2-0.3之间），所以高功率产品不宜采用阻容降压电源。
市场上，要求不高的低端型的产品，几乎全部是采用阻容降压电源，另外，一些高功率的便宜的低端产品，也是采用阻容降压电源。
线性恒流的LED驱动原理LED（Light Emitting Diode）作为一种目前被广泛应用于照明领域的照明源，其驱动原理对于实现高效和可靠的LED照明至关重要。
其中，线性恒流的LED驱动方案被认为是一种有效的方式。
本文将介绍线性恒流的LED驱动原理及其实现方式。
一、什么是线性恒流驱动线性恒流驱动是一种基于电流控制的LED驱动方式，它通过稳定的电流输出来保持LED的亮度恒定。
与常见的恒压驱动方式不同，线性恒流驱动不仅可提供稳定的亮度输出，还可以延长LED的使用寿命。
二、线性恒流驱动的原理在线性恒流驱动方案中，主要包括两个核心组成部分：恒流源和电流反馈控制电路。
接下来将分别介绍这两部分的工作原理。
1. 恒流源恒流源是线性恒流驱动的基础，它可以在一定范围内提供相对稳定的电流输出。
一种常见的恒流源电路是基于电压比较器和电流源的设计。
其工作原理如下：- 首先，将LED串联到恒流源电路中。
恒流源通过调节电压比较器的输入电压来控制电路中的电流输出。
- 其次，将恒流源的输出与LED串联，形成一个电流回路。
恒流源的输出电流会通过LED，从而实现对LED的驱动。
- 最后，电流反馈控制电路通过监测LED回路中的电流大小，并将其反馈给恒流源，以便调整恒流源的输出电流。
2. 电流反馈控制电路电流反馈控制电路用于监测LED回路中的电流，并将其反馈给恒流源，从而实现对电流的调节。
其工作原理如下：- 首先，电流反馈控制电路通过在LED回路中引入一个电阻，将电流转化为电压信号。
电阻一端与LED回路相连，另一端与反馈电路相连。
- 其次，反馈电路将电阻两端的电压信号转化为电流信号，并将其反馈给恒流源。
- 最后，恒流源接收到电流信号后，通过调节其输出电压，来保持LED回路中的电流恒定。
三、线性恒流驱动的实现方式线性恒流驱动可以通过不同的电路设计和元器件选择来实现。
下面将介绍两种常见的实现方式。
1. 基于运放的线性恒流驱动基于运放（Operational Amplifier，OP-AMP）的线性恒流驱动是一种简单且常见的实现方式。
LED线性驱动的宽电压解决方案在LED照明产品中，恒流驱动是不可或缺的一部分，每个照明灯具中，欧必须有一个以上的很好了驱动部件，它起到的作用是有效控制LED的电流，使其在合适的状态下工作。
LED有多种驱动方式，目前较为普遍使用的由于以下几种：1.隔离型开关驱动2.非隔离开关驱动3.非隔离线性驱动4.阻容降压型驱动5.电阻限流驱动其中：电阻限流驱动基本上是用于低压直流电源，如果使用高压市电，必须配套相应的开关电源，目前只要用于在没有物理隔离的灯具或灯饰产品上，如低压灯带或低压灯条上面阻容降压驱动，其功率因数低，没有恒流功能，但电路简单，造价低廉，早些年前也在市场上大量使用过，随着线性恒流芯片的成熟应用，阻容降压方案已经被淘汰。
非隔离线性驱动方案是一种廉价的恒流驱动，在很多应用产品上，其造价甚至比阻容降压还便宜，但其性能和可靠性却大大高于阻容降压。
线性驱动方案具有电路简单，造价低廉，可靠性高，无电磁辐射，可与LED光源一体化设计等特点，相比非隔离开关驱动，其稳定性、恒流特性、可靠性、与成本等指标，均比非隔离开关驱动更胜一筹，目前已经被大量运用于带有物理隔离的灯具上面。
非隔离开关驱动是开关电源的一种类型，相比隔离开关电源，它的造价较低，普遍应用于带有物理隔离结构的灯具上。
开关型隔离驱动能够将输入部分高压与输出部分有效隔离，但因为其造价高，体积大等特点，目前大部分只用于无法做物理隔离的一些灯具上面。
开关型驱动方案不管是隔离或非隔离，都具有一定程度的电磁辐射，在欧美日韩等发达国家，对于电磁辐射的限制是很严格的，要达到其要求的指标，电路上需要增加很多成本来解决辐射问题，一个廉价的非隔离驱动，要达到欧美的EMI检测标准，其造价可能会翻倍。
因此，目前有很多出口到欧美等发达国家的产品，原来使用非隔离开关方案的，已经逐渐改用线性恒流方案了。
因为，线性驱动方案没有电磁辐射，几乎百分之百能够通过欧美的EMC检测。
而且，其成本比开关非隔离方案更低，而且，线性驱动方案可以和光源做成一体化设计，大大的降低了产品的成本和提高系统的可靠性。
LED路灯的四种电源设计方案LED路灯是LED照明中一个很重要应用。
在节能省电的前提下，LED路灯取代传统路灯的趋势越来越明显。
市面上，LED路灯电源的设计有很多种。
早期的设计比较重视低成本的追求；到近期，共识渐渐形成，高效率及高可靠性才是最重要的。
立锜科技近年来推出了一系列LED照明的驱动IC，也一直关注LED路灯的发展。
本文主要是针对几种不同LED路灯的应用，提出了适合的架构，并对其优缺点进行分析，以便让读者能根据具体状况和设计的路灯种类，找到最合适的方案。
方案一：直接AC输入，对6串 LED分别做恒流控制在本文介绍的几种方案之中，这一种方案应该是目前效率最高、电路成本最低的方案(图1)。
直接用光电耦合器对初级侧电路进行回溯控制，调节输出电压。
相对于其它传统方案，该方案的开关损耗少。
将CS的电压固定在0.25V，对6串LED分别做恒流控制。
IC会侦测FB的位置，将电压最低那串LED固定在0.5V。
此时由于各串LED的Vf值的总和不同，产生的压降会落在MOS管上，导致一些损耗。
如果是一般对Vf分BIN筛选过后的LED，损耗应该可以控制在2%以内，少于一般的开关损耗。
该方案的优点是：效率高、成本低，缺点是AC输入、需要较多的研发成本。
该方案适用于可以用AC直接输入的路灯。
方案二：DC或电池输入，对6串LED分别做恒流控制它采用多串的升压结构设计，LED驱动的方式与前一种类似，差别在于由AC输入改为DC或是由电池输入(图2)。
低压侧传感的设计只要选择适当的 MOS 管，LED可以串相当多的颗数。
相对于AC输入的方案，其设计较为简单。
但由于多了一次升压的开关，效率相对较低。
该方案的优点是：设计简单、电路成本低，缺点是效率较低。
它适合太阳能电池或通过适配器输入的路灯。
方案三：单串降压结构有些厂商仍喜欢用单串的设计，优点是维修容易，而且可以做模块化设计。
不同功率的路灯可以使用相同的灯条，只要更换面板，插上不同数目的灯条，就可以组合出各种不同功率的路灯。
