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LED电源驱动与控制 中国照明学会 LED灯具设计技术高级培训班 2008/7/15-17 颜重光 Alec Yan 高工 Staff Engineer Green Lighting LED高节能 ：节能能源无污染即为环保。直流驱动，超 低功耗（单管 0.03瓦 -1 瓦）电光功率转换接近 100%，相 同照明效果比传统光源节能 80%以上。 LED长寿命 ： LED光源被称为长寿灯。固体冷光源，环 氧树脂封装，灯体内也没有松动的部分，不存在灯丝发 光易烧、热沉积、光衰快等缺点，使用寿命可达 5万到 10 万小时，比传统光源寿命长 10倍以上。 LED利环保 ： LED是一种绿色光源，环保效益更佳。光 谱中没有紫外线和红外线，热量低和无频闪，无辐射， 而且废弃物可回收，没有污染不含汞元素，冷光源，可 以安全触摸，属于典型的 绿色照明光源 。 大功率 LED寿命优势 LED照明系统 电源 电压变换 驱动 IC LED AC/DC12V AC220/110V AC220/110V 桥式整流 桥式整流 中压 降压恒流 高压 降压恒流 串联 LED 串并联 LED 串并联 LED AC220/110V 阻容降压整流 串联 LED DC/AC/DC （隔离）恒流 EMI+整流 +PFC LED工作原理 LED工作的主要参数是VF/IF，其它相关的是颜色/波长/亮度 /发光角度/效率/功耗。 VF正向电压是为LED发光建立一个正常的工作状态。 IF正向电流是促使LED发光，发光亮度与流过的电流成正 比例。 LED VF标称电压：3.4V 0.2V。 LED IF工作电流按应用需要选用，各挡不能混用。 LED Lamp用各档LED电流： 300-1400mA15-20mAIF工作电流 大功率 LED一般功率 LEDLED （ VF=3.4V) CIE(Commission Internationale de lEclairage) 国际照明委员会色度图 LED光源几乎 完全涵盖了位 于 CIE色度曲 线内部的飽和 颜色， LED与 荧光组合可以 产生各种需要 的颜色。 大功率照明用 LED 大功率照明用 LED 其封装从成品来看是单 颗芯片的，其实是用 N 颗 LED管芯封装在一个 单位里的。它们的排列 组合是串并联，它们是 N个串联，再 N个并联， 然后由二点联接电源。 LED驱动 IC LED驱动器的选用理念 照明用 LED的 VF电压都很低，一般 VF =2.75-3.8V， IF在 15-1400mA； 因此 LED驱动 IC的输出电压是 VF XN或 VF X1, IF恒流在 15-1400mA。 随着大功率 LED普遍在灯光装饰和照明中的普遍使用，功率型 LED驱 动显得越来越重要。用市电驱动大功率 LED需要解决降压、隔离、 PFC（功率因素校正）和恒流问题，还需有比较高的的转换效率，有 较小的体积，能长时间工作，易散热、较低的成本，抗电磁干扰，和 过温、过流、短路、开路保护等。 在 LED照明领域，要体现出节能和长寿命的特点，选择 LED驱动器至 关重要，没有好的驱动器 IC的匹配， LED照明的优势无法体现。 大功率 LED是低电压、大电流的驱动器件，其发光的强度由流过 LED 的电流决定，电流过强会引起 LED的衰减，电流过弱会影响 LED的发 光强度，因此， LED的驱动需要提供恒流电源，以保证大功率 LED使 用的安全性，同时达到理想的发光强度。 DC-DC降压恒流式 LED驱动器 特点： 输入范围从 8V到 30V，击穿电压 45V 输出电流高达 1.2A，内置大功率 MOFET 效率高达 97 超低的关断电流 5输出电流精度 LED开路保护 模拟 /PWM调光功能选择，高达 5000:1的 PWM调光比 内部含有 抖频特性 ，有效地改善了 EMI 应用： MR16射灯、 LED装饰照明、汽车的辅助照明灯 PT4115特点和应用 频率抖动改善 EMI原理 开关电源采用脉宽调制 (PWM)控制方式，开关频率不断提 高，其高频开关波形含有大量谐波成分，通过传输线和空 间电磁场向外传播，造成传导和辐射干扰。 频率抖动技术 (Frequency Jitter)是一种从分散谐波干扰能量着手解决 EMI问题的新方法。频率抖动技术是指开关电源的工作频 率并非固定不变，而是周期性地由窄带变为宽带的方式来 降低 EMI，来减小电磁干扰的方法。 频率抖动技术通过扩展电源噪声 频谱的方式降低了窄带 EMI。对于可以抖动多少的振荡器频率 (fS)，存在一些局 限性。其中一些局限因素是开关损耗和磁路设计。为了将 升压电感尽可能的保持较小，并将开关损耗保持在可控范 围内，频率抖动应不超过基本频率的 20% 至 30%。 频率抖动改善 EMI 采用频率抖动技术 时，谐波幅值降低并且变 得平滑，高次谐波接近连 续响应。减小 EMI的效果 十分显著。 未采用频率抖动 技术时，各次谐波较 窄而且离散，幅值在 谐波频率处较高 ,EMI 集中在峰尖。 直流输入方案 输入电压范围： 8-30V 输出电流高达 1.2A 外部元器件少 调光特性好， PWM/模 拟调 光 PT4115直流输入应用方案 PT4115 VIN CSN SW DIM GND R S L C IN V IN D(SS14) 47uH 10uF DC8-30V 0.27 LED 1W 12-18VAC 应用方案 PT4115 VIN CSN SW DIM GND R S L C IN V IN D 47uH 100uF AC12-18V DC8-30V 0.13 3W LED PT4115 系统效率和输出电流 8 1012141618202224262830 75% 80% 85% 90% 95% 100% E f f i ci e n cy Supply Voltage Vin(V) Efficiency1,3 and 7 LEDs L=47uH Rs=0.13ohm 1LED 3 LEDs 7LEDs 5 1015202530 710 720 730 740 750 760 770 780 790 800 7LEDs 3LEDs 5LEDs 2LEDs 6LEDs 4LEDs O u t p u t C u rre n t (m A ) Supply Voltage Vin(V) Output Current L=47uH Rcs=0.13ohm 1LED 3W LED输出效率 3W LED输出电流 PT4115 LED电流随LED颗数与输入电压关系 5 1015202530 1.10 1.12 1.14 1.16 1.18 1.20 1.22 1.24 7LEDs6LEDs 5LEDs 4LEDs 3LEDs2LEDs Out put C u r r ent Supply Voltage(V) Output Current L=27uH Rcs=0.0825ohm 1LED 51015202530 280 285 290 295 300 305 310 315 320 325 7LEDs 6LEDs 5LEDs 4LEDs 1LED 2LEDs 3LEDs O u tp u t C u rre n t Supply Voltage (V) Output Current L=100uH Rcs=0.33ohm 1.2A输出电流 300mA输出电流 PT4115 PWM调光 0.00.20.40.60.81.0 0 100 200 300 400 500 600 O u tp u t C u rr e n t ( u A ) Dim Duty Cycle Output Current vs Dim Duty Cycle 50KHz 20KHz 100Hz PWM 调光，从 100%到 0% )55.2%,1000( 1.0 VVVD Rs D I pulseOUT = )5.25.0%,1000( 5.2 1.0 VVVD Rs DV I pulse pulse OUT 0.6A) 输出电流在400mA到800mA47-68uH (饱和电流1.2A) 输出电流在800mA到1200mA33-47uH (饱和电流1.8A) L 正向压降尽可能低的肖特基二极管，可以提高效率 输出电流大于800mASS24 输出电流小于800mASS14 D 直流电压输入，输入电容可以小一点 输出电流大于400mA100uF (工作电压30V) 输出电流小于400mA100uF (工作电压30V) CIN RS=0.1/ILED，比如要输出350mA， 则RS=0.1/0.35=0.2857 OHM 精度大于1%RS PT4115 电感越大，工作频率越低，恒流效果越好； 输出电流越大，需要电感值越小，电感选择方便； 输出电压越高，效率越高， 3颗 1W串联比 1颗 3W效率高； 系统损耗由 RS损耗（ 0.1*Iout）、电感 DCR损耗 （ DCR*Iout 2 ）、功率开关导通损耗（ Rsw*Iout 2 ）、功率开关开 关损耗（正比于开关频率）等主要部分组成； 通常电感越大，功率开关开关损耗越小，但是 DCR会变大，对应 电感损耗变大； 反馈电压 100mV， RS损耗业界最小，功率开关导通电阻 Rsw为 0.6欧姆，也比较小，效率比一般产品高； 内部含有过温保护功能，外部可以设计过温保护，对 LED有双重 保护； 采用 SOT89-5封装，热阻仅为 45 / W，散热特性很好。 PT4115芯片应用特点 PCB铜箔与 PT4115的 Exposed PAD和 GND 的接触面积面积要尽可能大，以利散热。 AC12V整流管和续流二极管 D一定要选用低 压降的肖特基二极管，以降低自身功耗。 电感的饱和电流必须大于输出电流 1.5倍。 PT4115应用注意事项 PT4115与主要竞争对手比较 驱动 1颗 3W的灯 PT4115 vs. ZXLD1360/1362 PT4115与主要竞争对手比较 驱动 3颗 1W的灯 PT4115PT4115 VIN CSN SW DIM GND R S L C IN V IN D(SS14) 47uH 100uF DC 12-24V DC8-30V 0.27 LED 1W D(SS14) D(SS14) D(SS14) D(SS14) PT4115 vs. ZXLD1360/1362 PT4115与主要竞争对手比较 PT4115： DIM调光由高向低调光安全可靠。 PT4115： 内部设置了过温保护功能（ TSD） ,以保证系统稳定可靠的工作。当 IC 芯片 温度超出 160， IC 即会进入 TSD 保护状态并停止电流输出，而当温度低于 140 时， IC即 会重新恢复至工作状态。 PT4115： 真正的宽频 TruePWM调光比模拟调光的优势在于不改变 LED的色度。调 光频率最高可超过 20kHz。 Zetex1350/60: 模拟调光在 1.25V以上， LED电流超过额定值，引起烧灯 Zetex1350/60: 芯片内部没有过温保护功能，必须外部另外设计，增加成本和空间 Zetex1350/60: PWM调光只能低频有效，高频 PWM调光会有色度漂移（白光变黄） PT4115相比于 Zetex1350/60的三大优势 效率对比测试 PT4115 市场竞争状况 量产品牌效应比较好 ￥ 6.00 ￥ 8.00Zetex1360 还在送样阶 段 刚上市？ ￥ 1.80 ￥ 2.20矽恩 SN3350 已停产价格低尚可 ￥ 1.50PT4105 08/7 量产 相比于 Zetex1350 有三大优势 好 ￥ 2.20￥ 2.80PT4115 量产上市几月一般 ￥ 1.80￥ 2.20士兰 SB42511 量产上市早一般 ￥ 2.50￥ 3.00 普诚 CPTC6903 量产品牌效应比较好 ￥ 3.00￥ 4.00Zetex1350 状态优势性能最终用户价产品型号 PT4115 LED射灯 AC/DC分为 220V交流输入和 12V交流输入。 12V交流电是 酒店中广泛应用的卤素灯的电源，现有的 LED可以在保留 现有交流 12V的条件下进行设计。针对替代卤素灯的设 计， PT4115的主要优势是体积小、可靠性高、输出电流 高达 1.2A，恰好适合卤素灯灯口直径小的特点。 取代卤素灯之后， LED灯一般做成 1W或 3W。 LED灯与卤 素灯相比有两大优势： (1)光源比较集中， 1W照明所获得 的亮度等同于十几瓦卤素灯的亮度，因此比较省电； (2) LED灯的寿命比卤素灯长。 LED灯的主要弱点是灯光的射角太窄，成本相对较高。但 从长远来看，由于 LED灯的寿命较长，所以还是具有非常 大的成本优势。 3颗 1W串联比 1颗 3W的工作效率高。 MR16 LED 驱动应用方案 PT4115MR16 20080616.PCB PT4115 AC or DC 1224V C IN LED PT4115 PWM R S D 1 D 3 D 4 D 2 VIN 1W3 L D 5 GND DIM CSN SW 向 MR16生产厂家提供可用于生产 DEMO DEMO PCB版图 PT4115 PT4115 MR16 推荐使用的器件参数 推荐使用的器件参数 Company Logo ： RS 精度大于 1% RS=0.1/ILED，比如要输出 350mA，则 RS=0.1/0.35=0.2857 Ohm CIN 100uF (工作电压 50V) 输出电流小于 400mA 1210 电解电容 105oC 100uF (工作电压 50V) 输出电流大于 400mA 1210 电解电容 105oC D SS14 输出电流小于 400mA推荐使用 SS14 ，大 于 400mA推荐 SS24 MBRS14（整流二极管） 导通压降 0.30V，有利于提高系统效率 L 33-47uH (饱和电流 1.8A) 输出电流在 800mA到 1200mA 47-68uH (饱和电流 1.2A) 输出电流在 400mA到 800mA 68-100uH (饱和电流 0.6A) 输出电流小于 400mA Company Logo 三种可直接用于产品的驱动模块 三种可直接用于产品的驱动模块 3*1w PM301 1*1w PM101 绿色模块绿色模块 PM101:用于驱动用于驱动 1颗颗 1W的的 LED，工作电压范围，工作电压范围 8 24V，恒流值，恒流值 约约 350mA 。 1*3w PM103 MR16射灯和三种模块的射灯和三种模块的 实物照片。实物照片。 蓝色模块蓝色模块 PM301:用于驱动用于驱动 3颗颗 1W的的 LED，工作电压范围，工作电压范围 12 24V，恒流值，恒流值 350mA 。 红色模块红色模块 PM103:用于驱动用于驱动 1颗颗 3W的的 LED，工作电压范围，工作电压范围 8 24V，恒流值，恒流值 约约 700mA 。 PT4115 三种模块电气特性参数 三种模块电气特性参数 上表所示为三个模块的电气参数，参数会 随着芯片和外围元器件的参差性在工程允 许的范围内变化，变化值在10%的范围内 不影响安全性和使用寿命。 Company Logo PM101 PM301 PM103 最小输入电压最小输入电压 V in-min 8V 12V 8V 最大输入电压最大输入电压 V in-max 30V 30V 30V 恒流值恒流值 I LED 350mA 350mA 700mA 恒流值精度恒流值精度 5% 5% 5% 效率效率 (Vin=13V) 热关断温度热关断温度 ( O C) 160 O C 160 O C 160 O C PT4115 大功率 LED照明驱动 PT4107使用 华润矽威专利： 补偿峰值电流控制， 提供恒定 LED电流。 PT4107通用型高亮 LED驱动 PT4107 是一款针对高功率 LED 照明市场趋势开 发，输入电压既可为传统的 110V/220V 交流电压 又可为 18V 以上到数百伏直流电压的 PWM 恒流 控制器。它以独特的电路结构，采用峰值电流检 测为大功率 LED 提供恒定的供电电流。另外， PT4107 还为使用者提供良好的调光措施 （ SW1:5K 的可调），并为系统提供了安全可靠 的过流、过温保护，提高了整个系统的可靠性。 整体供电效率可达 80以上，每个 PT4107 可以 驱动 30 串多并的 LED 组合，达到了高效低成本 的驱动要求。 高亮度LED照明驱动 PT4107 AC110/220输入 DC 输入（去掉整流桥） 采用专利的峰值电流补偿技术，电流调整率高，使用电感小 300V PT4107特点与应用 AC/DC通用LED驱动器 110V/220V交流电压或高电压直流输入 华润矽威专利的补偿峰值电流控制提供恒定LED电流 特点： 高效率：典型为85 毫安级到安培级的输出应用 低频可变占空比的数字脉冲调光功能和线性调光功能 多达上百个LED的串/并联使用 内部集成频抖功能改善EMI 外部设定LED过温保护功能 应用： 离线式LED驱动、LED日光灯、LED环境照明、LED交通信号灯 补偿峰值电流控制技术 华润矽威专利的补偿峰值电流控制提供恒定LED电流 I p I a I ripple I a I p I ripple 补偿后 LED电流波形 未补偿时 LED电流波形 PT4107 LED颗数与电压、电流 180 200 220 240 260 200 240 280 320 360 400 15LED I LE D (m A ) VAC(V) F S =100KH Z L=2mH C IN =22F Rp=75k 10LED 180 200 220 240 260 600 650 700 750 800 15LED I LE D (m A ) VAC(V) 10LED F S =100KH Z L=1mH C IN =22F Rp=75K 220VAC 应用 PT4107 LED颗数与电压、电流 88 99 110 121 132 200 240 280 320 360 400 15LED I LE D (m A ) VAC(V) F S =100KH Z L=1mH C IN =22uF Rp=47K 10LED 88 99 110 121 132 600 640 680 720 760 800 10LED I LE D (m A ) VAC(V) F S =100KH Z L=1mH C IN =22F Rp=47k 5LED 110VAC 应用 PT4107 PT4107应用指南 1 PT4107应用指南 2 PT4107应用指南 3 PT4107应用指南 4 自助设计查询表，简便快捷 18W日光灯应用方案 PT4107 PT4107 LED日光灯 PT4107 LED日光灯性能参数 22W吸顶灯应用方案 PT4107 PT4107 22W吸顶灯 PT4117通用高亮 LED 驱动 IC 特点 高效率： 90% 宽输入电压范围：从 18V 到 450V 以恒定电流方式驱动 LED 支持毫安级到安培级的输出应用 支持一个到上百个 LED 的驱动应用 支持低频 0-100%可变占空比的数 字脉冲调光功能 支持线性调光功能 采用频率抖动减少辐射 EMI 干扰 PT4117 能被设定最高以 300kHZ 的固定频率控制外部功率 MOS 管 的导通，以恒流的方式可靠地驱动 LED 串 NEW LED的隔离驱动 PT2202隔离式 LED照明驱动方案 PT2202LED照明驱动 DEMO AC 85 245V输入 DC 1 24W恒压恒流输出 效率 70% 80% 功率因数 0.9 阻容降压 C1为降压电容器， D2为半波整流二极管， D1在市电的负半周时给 C1 提供放电回路， D3是稳压二极管， R1为关断电源后 C1的电荷泄放电 阻。当需要向负载提供较大的电流时，可采用桥式整流电路。 在 50Hz的工频条件下 ,一个 1uF的电容所产生的容抗约为 3180欧姆。 当 220V的交流电压加在电容器的两端 ,则流过电容的最大电流约为 70mA 。 为保证 C1可靠工作，其耐压选择应大于两倍的电源电压。 脉冲恒流源 驱动 IC新发展 脉冲恒流源，其电流脉冲的频率和占空比可以调 整，该驱动器提供恒定的电流充分可控，所以可 以根据 LED的性能调节最大的流过 LED的电流， 使得 LED的发光量增加。由于采用脉冲供电， LED处于间歇工作的状况，延长了大功率 LED的 使用寿命。另外，该驱动器是高频工作，充分利 用了 LED内萤光粉的余辉效应，不但不会有光的 闪烁现象，还进一步提高了 LED的发光效率。所 以，这类的驱动器，将会提高大功率 LED的光通 量。 带功率因数校正功能 LED驱动电路 LED功率 LED按照功率和发光亮度可以划分为大功率 LED、高亮度 LED及普通 LED。一般来说，大功率 LED的功率至少在 1W以上，目前比较常见 的有 1W、 3W、 5W、 8W和 10W。已大批量应用的有 1W和 3W LED， 而 5W、 8W和 10W LED的应用相对较少。大功率 LED被称为 “绿色光 源 ”，它将向大 LED电流 (300mA 至 1.4A)、高效率 (60至 120 流明 / 瓦 )、亮度可调的方向发展。 恒流驱动和提高 LED的光学效率是 LED 应用设计的两个关键问题 。 LED驱动只占 LED照明系统成本的很小部分，但它关系到整个系统性 能的可靠性。目前， LED驱动方案主要定位在中高端 LED照明和灯饰 等市场。灯饰分为室内和室外两种，由于室内 LED灯所应用的电源环 境有 AC/DC和 DC/DC转换器两种方式，所以驱动芯片的选择也要从这 两方面考虑。 选择输入电容器 输入电容帮助稳定电源的输入电源阻抗，若 没有输入电容，开关式电源以脉冲形式自输入端 汲取电流时，就会在输入电源线路上产生很大的 电压纹波，进而冲击到系统的其余部份。建议使 用较小 F的陶瓷输入电容，但设计人员可以使 用更大的电容值，没有任何限制。较小的电容值 可以节省电路板面积和成本，但会增加输入的纹 波电压。在不增加输入电容的前提下，减少输入 纹波电压的方法之一是提高驱动器的开关频率， 这可通过减少电感值来完成；在较高的开关频率 下，电容阻抗变得较小，这能降低纹波电压。 选择输出电容器 开关式升压转换器的输出电容会直接影响输出纹波电压， 但输出电压对于白光 LED驱动电路并不重要，因此可以使 用较小电容量输出电容器。小的输出电容确实会造成很大 的纹波电压，它会让白光 LED出现很大的纹波电流。幸好 纹波电流并不会对白光 LED造成什么影响，显示器亮度是 由白光 LED平均电流决定，任何频率在 100Hz以上的纹波 电流都不会被眼睛察觉。输出电容器最好是使用陶瓷电容 器，它的电压额定值应选高于 LED串电源电压的两倍，在 系统故障情形下，输出电压会上升 0.5-1倍，虽然陶瓷电 容在两倍的额定电压下才会烧坏，对于长期使用或可靠性 很高的产品，最好使用电压额定值较高的输出电容器。 采用低 ESR(等效串联电阻 )陶瓷电容器 ,以最大限度的减小 输出波纹，采用 X5R 或 X7R 型材料电介质 ,这是与其它电 介质相比，这些材料能在较宽的电压和温度范围内维持其 容量不变。对于大多数高的电流设计 ,采用一个 4.7 至 10uF 输出电容就足够了，具有较低输出电流的转换器只需要采 用一个 1 至 2.2uF 的输出电容器。 镇流电感器的选择 电感器是这个电路中的关键元件，合格的电感能保证 恒流源在宽的工作电压下有相对稳定的恒流值。影响电感 质量的重要因素是磁性材料，建议采用锰锌 4000，居里点 400的磁性。磁性电感的最大缺点是很容易产生硬饱和， 这在用户的设计中经常发生。一旦发生磁饱和后果往往是 灾难性的，会瞬间烧坏芯片或 LED。因而，推荐按表数值 选择电感，尤其注意电感的饱和电流一定要不小于表中的 值。一般饱和电流小的电感铜线较细， Q值也较小，这种 电感即是没发生磁饱和稳流效果也会很差。 电感内阻与二极管 选择合适的电感内阻，内阻是电感发热的主要因数，从而 提高线路效率；选择合适的电流值，有时体积和成本是制 约主要因数，但是还是要大于峰值电流的 2 倍 (通常在 65%)，就算在板级空间十分珍贵的情况下也要保证 30% 预留空间余量，这样可以有效的减小内阻，减小发热量； 应用中采用一颗相对较大体积的电感器可以获得 3%至 4% 的效率提升。 电源的逆向电压保护二极管，它需要和电感相同的峰值电 流额定值，逆向电压额定值必须大于 LED两端的电压。正 向电压很小的肖特基二极管可以提供最高效率。 超快恢复型二极管，反向恢复时间 (trr)为 50 ns或更小。如 使用速度较慢的二极管（例如 UF4005， trr = 75 ns），但 在导通时这会造成更高的反向恢复电流尖峰并降低效率。 恒流驱动与散热的考虑 就电子系统设计而言，工程师在设计 LED恒流驱动电路时首先要了解 LED的 恒流参数。目前 LED芯片的制造商很多，国内外 LED的差异主要在于相同电 参数的情况下，流明数可能不同，因此设计工程师要清楚地认识到 LED功率 并不是决定发光效率的唯一参数。例如，同样是 1W的 LED，有的 LED可以达 到 40流明的亮度，而有的只能达到 20流明的亮度，这是因为 LED光学效率还 取决于材料和制作工艺等诸多环节。 有些设计工程师为提高发光效率而采取加大驱动电流的办法，例如，对于同 一颗 1W LED，加大驱动电流后，亮度可以从 20流明提高到 40流明，但是 LED的工作温度也相应升高了。一旦温度超过 LED的限温点，就会影响 LED 的寿命和可靠性，这是设计恒流驱动过程中需要注意的重要问题。 此外， LED照明系统的光学效率不仅仅取决于 LED恒流驱动方案，还与整个 系统的散热设计密切相关。为缩小体积，某些 LED恒流驱动系统将 LED驱动 电路与散热部分贴近设计，这样容易影响可靠性。 一般来说， LED照明系统的热源基本就是 LED灯本身的热源，热源太集中会 产生热损耗，因此 LED驱动电路不能与散热系统紧贴在一起。建议采取下列 散热措施： LED灯采用铝基板散热；功率器件均匀排布；尽可能避免将 LED 驱动电路与散热部分贴近设计；抑制封装至印刷电路基板的热阻抗；提高 LED芯片的散热顺畅性以降低热阻抗。 LED散热是个大问题 LED 是个光电器件，其工作过程中只有 15% 25%的电能 转换成光能，其余的电能几乎都转换成热能，使 LED 的温 度升高。在大功率 LED 中，散热是个大问题。例如， 1 个 10W白光 LED 若其光电转换效率为 20%，则有 8W 的电能 转换成热能，若不加散热措施，则大功率 LED 的器芯温度 会急速上升，当其结温（ TJ）上升超过最大允许温度时 （一般是 150），大功率 LED 会因过热而损坏。因此在 大功率 LED 灯具设计中，最主要的设计工作就是散热设 计。 另外，一般功率器件（如电源 IC）的散热计算中，只要结 温小于最大允许结温温度（一般是 125）就可以了。但 在大功率 LED 散热设计中，其结温 TJ 要求比 125低得 多。其原因是 TJ 对 LED 的出光率及寿命有较大影响： TJ 越高会使 LED 的出光率越低，寿命越短。 带冷却系统的 LED灯 标准插口 AC/DC/恒流 冷却系统 发光体 功率因数 功率因数是加在负载上的电压和电流波形之间的相角余弦（若电压波 形与电流波形的相角差为，则 cos便是电源的功率因数）。当加 在负载上的电压和电流波形相位一致时 (即相角差 =0)，则功率因数 cos =1是理想的情况；当加在负载上的电压和电流波形相角差为 90时（即 =90），则功率因数等于零（处于最小值）；通常， 电源的功率因数处于 0到 1之间 ,即 0 cos 1，可用百分数表示。 加在负载上的电压和电流波形之间存在相位差导致的结果之一是供电 效率降低，即产生所要求的电力需要输入更大的电力。导致的另外一 个结果是电压和电流的波形差产生过多的高次谐波。大量的高次谐波 反馈到主输入线（电网），造成电网被高次谐波污染。同时，这种高 次谐波也会扰乱控制系统里的敏感低压电路。 交流系统里实际功率等于视在功率乘以功率因素。目前，基本上所有 的电源都有功率因素的指标，我国传统的节能灯功率因素为 0.5。 多颗LED串并联布线设计思考 多串多并 LED布线设计思考：各串 LED交越布列。 优点： 1）有利整灯亮度均匀； 2）如有 1-2个 LED开路，不会造成某个区域暗淡； Alec 参考资料 低压差线性稳压器的选用技术颜重光 手机背光驱动技术的新演变技术颜重光 手机相机的低压闪光灯驱动电路设计及器件选择指南颜重光 LCD显示屏的器件选择和驱动电路设计颜重光 http:/www.ed- 便携产品电源芯片的应用技术颜重光 TFT-LCD背光设计策略颜重光 背光及照明用 LED驱动 IC技术市场分析颜重光 感谢王新成应用经理、胡黎强设计 经理参与本PPT编写！ Thank You ! 021-54278989-304 13701600663