恒壓/恒流的判定

開發者麵對的第一個問題幾乎總是對恒流或恒壓供電方式的選擇。有兩種基本的LED陣列型式一一工作於恒定電壓環境的陣列和工作於恒定電流環境的陣列——它們的內部構造有著很大的不同。恒壓陣列包含有當LED發燙時限製電流上升太高的器件
，例如電阻或恒流電阻(CCR)，甚或是某種類型的開關式DC - DC整流器。與此相反，恒流LED陣列將包含串行連接的LED，並可能有多個並聯在一起的這種LED串。

在兩種情況下你將會選擇恒壓陣列：

1.你尚未決定你的LED陣列，並且你不能確切知道多少LED會被串聯在一起供電
，或者不知道其所需的電流將會是多少(比如，凹槽燈)

2.LEDzhenlieweihengyaleixing
，guerjuyouxiangyingyugaigudingshuchudianyademouyigudingfanweidedianliu。zaizhezhongqingkuangxia，nibixuquebaonisuoxuanzedequdongqijuyouzhengquededianya，qieqisuoyunxushuchudedianliufanweidayudenideLED負載的大致電流範圍。

如果清楚與照明應用的光照要求相匹配的驅動電流，你可能就會選擇恒流陣列，因為那通常是最有效率的組合。如果你的LED陣列需要恒定電流

，那麼你就需要一隻恒流LED驅動器。這種類型的驅動器將僅在一個特定的電壓範圍內正常工作
，具有允許的最小電壓和最大電壓值。你必須確認你的LED陣列的所需電壓在這個許可的範圍之內。

下麵的表格討論了各種AC-DC驅qu動dong器qi的de拓tuo撲pu結jie構gou及ji其qi優you缺que點dian和he應ying用yong。驅qu動dong器qi的de選xuan擇ze沒mei有you對dui與yu錯cuo之zhi分fen。實shi際ji上shang，你ni需xu要yao做zuo的de，就jiu是shi將jiang應ying用yong的de需xu求qiu與yu驅qu動dong電dian路lu的de拓tuo撲pu結jie構gou進jin行xing匹pi配pei。下xia麵mian讓rang我wo們men來lai探tan討tao一yi些xie專zhuan門men的de問wen題ti。

調光的重要性

另一個影響早期決策的因素是調光的重要性，後者可能涉及人的視覺感知及(或)能量守恒方麵的問題。了解人的視覺特性將有助於我們選擇正確的燈具特征。人眼對光線變化的感知與它所看到的光照亮度成比例，而LED燈的光照輸出也大體上正比於流經它的電流。這樣造成的結果就是

，將燈光調低到50%的時候
，對大多數人來說，將很難注意到這種變化，而即便調低到10%，也僅僅是讓人感覺稍微暗了一些。因此
，要得到可覺察的視覺調光效果，你就得能夠將光照強度調低到l%。作為比較
，電影院要求的調光範圍是0. 1%。


這種敏感性的缺失.倒並不意味著調光範圍高於1%的時候就沒有意義了。實際上，情況恰恰與此相反。如果把LED的燈光調低到10%

，你就獲得了90%的能耗節約，這一點是非常重要的。從節能的角度來看，任何範圍的調光都是值得的;但是
，如果想要得到弱光照明的房間或影劇院，就得使用調光範圍低至1%

、甚至是達到0.1%的全範圍調光效果的調光器。再怎麼說，雖然1%以上範圍的調光，對人眼的感知來說沒有太大的益處
，但即便是較小範圍的調光效果，也會帶來巨大的節能效益。

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閃爍問題的討論

調光帶來了閃爍，以及“多大的閃爍是不能接受的”這個問題。在照明業界，對閃爍定義是光照(或LED電流)以兩倍工頻頻率波動所占的百分比，它用LED的穩定光照(或直流電流)的分數來表示。

二er十shi年nian前qian，磁ci性xing鎮zhen流liu器qi推tui動dong了le熒ying光guang燈deng管guan的de發fa展zhan，後hou者zhe在zai交jiao流liu供gong電dian電dian壓ya周zhou期qi的de峰feng值zhi附fu近jin產chan生sheng強qiang烈lie的de閃shan爍shuo，使shi得de燈deng管guan的de總zong光guang照zhao輸shu出chu中zhong包bao含han有you閃shan爍shuo頻pin率lv為wei工gong頻pin頻pin率lv的de兩liang倍bei的de連lian續xu閃shan光guang。已yi經jing發fa現xian
，雖sui然ran大da多duo數shu人ren不bu能neng感gan覺jiao到dao這zhe種zhong閃shan爍shuo，但dan它ta確que實shi給gei一yi些xie人ren造zao成cheng了le頭tou痛tong和he其qi他ta緊jin張zhang症zheng狀zhuang。針zhen對dui磁ci性xing鎮zhen流liu器qi帶dai來lai的de閃shan爍shuo所suo引yin起qi的de這zhe種zhong不bu適shi，人ren們men開kai發fa了le電dian子zi鎮zhen流liu器qi，將jiang閃shan爍shuo降jiang低di到dao了le2%以下
，後者經證實確有其效
，並迅速成為好的燈光質量的工業標準。

之所以還在討論這個問題，是因為閃爍的解決並不簡單。現代LED燈具的閃爍，其燈光波動通常具有平滑的交變特性，頻率為兩倍倍工頻頻率，如120赫茲。即便這種閃爍的幅度達到了100%，也遠遠不如磁性鎮流器導致的閃爍那麼容易被覺察。我們建議，對工作和辦公室照明來說，LED驅動器的紋波輸出要低於10%，而對裝飾用LED照明(如槽燈、壁燈、戶外照明，等等)來說，即便l00%的閃爍也可能是可接受的。

調光方法及閃爍問題

不幸的是，調光方法可能會導致閃爍。LED驅動電路的輸出構成中，頻率為兩倍工頻頻率的紋波所占的百分比，是影響光照輸出的閃爍成分的參數。許多LED驅動器通過快速切換LED發光的通斷來實現調光
，這個過程叫做脈衝寬度調製(PWM)調光或數字調光。人眼完全不能感知這些高頻率閃爍
，隻是覺察到的光照略有減少。

然而，存在著這樣一類簡單的LED可調光驅動器，它們隻是簡單地以兩倍工頻的頻率對LED發光進行通斷切換;在zai弱ruo照zhao度du情qing況kuang下xia，其qi結jie果guo就jiu與yu老lao式shi磁ci性xing鎮zhen流liu器qi的de光guang輸shu出chu十shi分fen相xiang似si閃shan爍shuo很hen容rong易yi被bei察cha覺jiao。此ci外wai
，如ru果guo同tong可ke控kong矽gui調tiao光guang器qi一yi起qi使shi用yong，由you於yu後hou者zhe不bu能neng在zai正zheng負fu半ban周zhou實shi現xian相xiang同tong的de調tiao光guang，就jiu會hui導dao致zhi一yi個ge工gong頻pin成cheng分fen出chu現xian在zaiPWM之中
，產生出任何人都可以覺察的閃爍。
其他LED驅qu動dong器qi產chan生sheng一yi個ge恒heng定ding的de直zhi流liu電dian流liu，調tiao光guang器qi通tong過guo調tiao低di該gai直zhi流liu電dian流liu來lai實shi現xian調tiao光guang的de功gong能neng。這zhe種zhong調tiao光guang方fang法fa有you時shi被bei稱cheng作zuo模mo擬ni調tiao光guang。對dui工gong作zuo及ji辦ban公gong室shi照zhao明ming來lai說shuo，這zhe是shi最zui穩wen妥tuo的de調tiao光guang方fang法fa，雖sui然ran它ta很hen可ke能neng會hui比bi數shu字zi調tiao光guang方fang法fa更geng加jia昂ang貴gui。

還有一個問題是如何把調節信息傳遞給驅動器。很多情況下
，驅動器必須與傳統的壁式調光器協同工作。

圖1和圖2所示為兩種相反的傳統調光方法，它們為當前的LED應用所采用，通過控製交流電力波形來實現調光。正相調光方法通常工作於雙線供電的情況，無需額外的人力來鋪設第三根電線;它通常用於教堂、大禮堂
、及學校等場合。反相調光方法昂貴得多，但它最大限度地降低了電磁幹擾(EMI)問題。不管采用什麼調光方法
，驅動器的選擇必須能夠與該應用中所使用的調光器相配合使用，對改造項目來說尤其如此。

LED驅動器的壽命

驅動器壽命也應該是一個主要的考量對象。如果LED陣列的溫度得到了恰當的控製，那麼
，在工作了5萬小時之後
，其發光亮度應該能夠達到初始發光亮度的70%以上。顯然.我們也會希望LED驅動器能夠持續同樣長久的壽命。

LED驅(qu)動(dong)器(qi)的(de)壽(shou)命(ming)由(you)其(qi)內(nei)部(bu)各(ge)種(zhong)分(fen)立(li)電(dian)子(zi)元(yuan)器(qi)件(jian)的(de)壽(shou)命(ming)所(suo)決(jue)定(ding)，特(te)別(bie)是(shi)其(qi)中(zhong)的(de)薄(bo)弱(ruo)環(huan)節(jie)
，即(ji)電(dian)解(jie)電(dian)容(rong)器(qi)
，它(ta)們(men)就(jiu)像(xiang)小(xiao)型(xing)的(de)電(dian)池(chi)。其(qi)中(zhong)的(de)電(dian)解(jie)液(ye)通(tong)常(chang)是(shi)一(yi)種(zhong)膠(jiao)狀(zhuang)物(wu)，它(ta)會(hui)在(zai)器(qi)件(jian)的(de)生(sheng)存(cun)期(qi)間(jian)逐(zhu)漸(jian)揮(hui)發(fa)。揮(hui)發(fa)速(su)率(lv)取(qu)決(jue)於(yu)驅(qu)動(dong)器(qi)的(de)內(nei)部(bu)溫(wen)度(du)
，而(er)後(hou)者(zhe)與(yu)作(zuo)用(yong)於(yu)驅(qu)動(dong)器(qi)外(wai)殼(ke)之(zhi)上(shang)的(de)外(wai)部(bu)溫(wen)度(du)關(guan)係(xi)密(mi)切(qie)。溫(wen)度(du)的(de)升(sheng)高(gao)會(hui)加(jia)速(su)電(dian)解(jie)液(ye)的(de)揮(hui)發(fa)
，並(bing)因(yin)此(ci)而(er)縮(suo)短(duan)電(dian)容(rong)器(qi)的(de)工(gong)作(zuo)壽(shou)命(ming)。

大多數LED驅動器的標簽上都有一個小圓圈，叫做“熱點”(hotspot)或“Tc點”。這裏通常是驅動器外殼上最熱的地方

，被用來確定外殼的溫度。廠商會提供一個溫度值，根據UL認(ren)證(zheng)要(yao)求(qiu)，此(ci)溫(wen)度(du)值(zhi)決(jue)不(bu)能(neng)被(bei)超(chao)越(yue)，否(fou)則(ze)產(chan)品(pin)就(jiu)會(hui)失(shi)效(xiao)。然(ran)而(er)
，要(yao)注(zhu)意(yi)的(de)是(shi)，如(ru)果(guo)讓(rang)驅(qu)動(dong)器(qi)工(gong)作(zuo)在(zai)溫(wen)度(du)接(jie)近(jin)於(yu)此(ci)限(xian)製(zhi)條(tiao)件(jian)的(de)環(huan)境(jing)，其(qi)使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)就(jiu)會(hui)比(bi)工(gong)作(zuo)於(yu)低(di)溫(wen)環(huan)境(jing)下(xia)時(shi)變(bian)得(de)短(duan)。廠(chang)商(shang)可(ke)以(yi)提(ti)供(gong)驅(qu)動(dong)器(qi)使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)與(yu)其(qi)熱(re)點(dian)溫(wen)度(du)之(zhi)間(jian)的(de)關(guan)聯(lian)曲(qu)線(xian)。圖(tu)3為一隻典型LED驅動器的“壽命/溫度”曲線實例。

要確保電解電容器的工作壽命在必要溫度條件下超過LED陣列的壽命，我們必須確保製造商使用了長壽電解電容器。

測量電源質量

還有許多我們必須考慮的有關電源質量的問題。LED驅動器的數據手冊會引入許多讓人迷惑的術語
，例如總諧波失真(THD)

、功率因數(PF)、及普適輸入電壓等等。在選擇驅動器的時候，要了解這些概念。

總zong諧xie波bo失shi真zhen。正zheng弦xian波bo的de失shi真zhen會hui導dao致zhi潛qian在zai的de危wei險xian後hou果guo，比bi如ru電dian氣qi設she備bei的de過guo熱re，甚shen至zhi造zao成cheng變bian壓ya器qi配pei電dian站zhan的de火huo災zai。考kao慮lv到dao電dian氣qi設she備bei中zhong非fei線xian性xing負fu載zai的de增zeng長chang，總zong諧xie波bo失shi真zhen問wen題ti正zheng變bian得de越yue來lai越yue重zhong要yao。今jin天tian，小xiao於yu20%的總諧波失真通常是可以接受的
，而小於l0%的總諧波失真就是非常好的了。

功gong率lv因yin數shu。這zhe是shi公gong用yong事shi業ye的de一yi個ge主zhu要yao關guan注zhu點dian
，因yin為wei它ta反fan應ying了le實shi際ji提ti供gong給gei設she備bei的de功gong率lv和he儀yi表biao檢jian測ce到dao的de功gong率lv之zhi間jian的de差cha別bie，後hou者zhe將jiang決jue定ding該gai設she備bei的de賬zhang單dan。功gong率lv因yin數shu低di意yi味wei著zhe設she施shi的de使shi用yong成cheng本ben更geng高gao。功gong率lv因yin數shu的de傳chuan統tong標biao準zhun是shi0.9或更高;更(geng)低(di)的(de)功(gong)率(lv)因(yin)數(shu)值(zhi)會(hui)帶(dai)來(lai)公(gong)共(gong)設(she)施(shi)估(gu)價(jia)懲(cheng)罰(fa)，等(deng)於(yu)是(shi)給(gei)電(dian)費(fei)賬(zhang)單(dan)施(shi)加(jia)了(le)一(yi)個(ge)乘(cheng)數(shu)。如(ru)果(guo)驅(qu)動(dong)器(qi)說(shuo)明(ming)書(shu)沒(mei)有(you)提(ti)及(ji)功(gong)率(lv)因(yin)數(shu)，那(na)就(jiu)將(jiang)其(qi)默(mo)認(ren)值(zhi)作(zuo)為(wei)正(zheng)常(chang)功(gong)率(lv)因(yin)數(shu)，也(ye)就(jiu)意(yi)味(wei)著(zhe)它(ta)是(shi)低(di)於(yu)0.9的任意值。一些最便宜照明產品的實際功率因數規格可能會低至0.4。雖(sui)然(ran)在(zai)住(zhu)宅(zhai)環(huan)境(jing)中(zhong)功(gong)率(lv)因(yin)數(shu)通(tong)常(chang)沒(mei)有(you)意(yi)義(yi)
，當(dang)我(wo)們(men)要(yao)為(wei)工(gong)業(ye)或(huo)商(shang)業(ye)應(ying)用(yong)安(an)裝(zhuang)大(da)批(pi)量(liang)的(de)常(chang)規(gui)功(gong)率(lv)因(yin)數(shu)產(chan)品(pin)的(de)時(shi)候(hou)，還(hai)是(shi)要(yao)予(yu)以(yi)十(shi)分(fen)的(de)小(xiao)心(xin)。

普適輸入電壓。在美國，大多數商業及工業照明工作於277V電壓
，而消費及零售照明電壓一般是120V。如果一隻LED驅qu動dong器qi能neng夠gou工gong作zuo於yu兩liang種zhong電dian壓ya之zhi下xia，我wo們men就jiu說shuo它ta具ju有you普pu適shi輸shu入ru電dian壓ya工gong作zuo能neng力li。一yi般ban認ren為wei，這zhe種zhong適shi配pei能neng力li是shi自zi動dong和he可ke逆ni的de。照zhao明ming分fen銷xiao商shang喜xi歡huan儲chu備bei具ju有you普pu適shi輸shu入ru電dian壓ya的de產chan品pin，這zhe樣yang他ta們men就jiu無wu需xu擔dan心xin電dian壓ya要yao求qiu的de問wen題ti。

對多路輸出的歧義

現在讓我們專門討論一下驅動器的輸出及多路輸出時可能導致的歧義問題。術語“輸出”及“通道”經常被混用，但業內人士有必要搞清楚，“多路輸出”和“多個獨立輸出”之間是存在差別的。這種差別對燈具的可靠性有著重要的影響。

shixianduolushuchudezuijiandandefangfajiushicongyizhidanyidequdongqizhongjiandandiyinchuduogendaoxianlaitigongdianliufuzai。zaiqudongqineibu
，zhexiedaoxianquanbubeibinglianzaiyiqi
，geidianliudeliutongtigongduotiaotongdao。jinguanfeichangjiandan
，taquedailaileyixiezhongdadequexian。

例如，這種驅動器沒有容錯能力

，且在多路輸出之間沒有好的電流平衡能力，其結果就是每個通道的亮度會不一樣。此外
，如果一路LED負載發生短路，就會導致其他通道停止工作;ruguoyilufuzaifashengduanlu
，zehuirangqitagelufuzailaichengshouqiewaidianliu，henkenengdaozhitamenchuxianguorebingyincierguozaoshixiao。jibianzaizhengchanggongzuoqingkuangxia
，ruguomeiyouduiLED負載進行嚴格的匹配，其各個輸出通道之間也會存在很嚴重的電流平衡問題。

相反，具有多個獨立輸出的驅動器(真正的多路輸出驅動器)將jiang單dan獨du對dui每mei個ge輸shu出chu通tong道dao進jin行xing電dian流liu調tiao整zheng，使shi之zhi與yu其qi它ta各ge路lu輸shu出chu不bu產chan生sheng關guan聯lian。這zhe種zhong電dian路lu架jia構gou讓rang每mei個ge通tong道dao都dou具ju有you屬shu於yu自zi己ji的de電dian流liu調tiao整zheng或huo出chu錯cuo保bao護hu能neng力li，並bing幫bang助zhu回hui答da了le“當一路輸出(或照明引擎)失效的時候會對其它通道產生什麼影響”這個問題。舉個例子來說
，一個有四路輸出的驅動器，不是將其總輸出電流調整到1安培，而是將每個通道的理論輸出電流調整到250毫安，讓每路輸出都具有自己的控製電路，確保各LED負載之間亮度差異的最小化。

就拿我們ERG Lighting公司的E54W Archilume驅動器為例子來看看這種驅動器的優勢。這是一隻更為超前的驅動器
，實現了不同的輸出組合。其四路輸出中每路的電流為35毫安，它們不僅可以獨立輸出，也可以將兩個通道連接起來實現兩路700毫安的輸出。不僅如此，E54W還支持許多其它輸出組合方式。將一路輸出空置或不經意地短路，都不會給其它未受影響的通道帶來性能的變化。

折衷選擇

zuihou，xuyaolejiequdongqishejizhongchangjiandezhezhongwenti，yijitamenruheduilinxuanguochengdailaiyingxiang。chengbenyinsukenengyaoqiuduitexinghuoxingnengjinxingquhe。yixiashixuyaokaolvdewuzhongqianzaidezhezhongyinsu。
輸出紋波。要製作基本沒有電流紋波的LED驅動器，直截了當的方法就是采用兩個電源轉換級：初chu級ji電dian路lu產chan生sheng穩wen定ding的de電dian源yuan供gong應ying，次ci級ji電dian路lu則ze產chan生sheng所suo需xu的de輸shu出chu電dian流liu。兩liang級ji電dian路lu設she計ji含han有you兩liang個ge控kong製zhi芯xin片pian和he兩liang個ge高gao頻pin變bian壓ya器qi，價jia格ge也ye更geng貴gui。隻zhi使shi用yong一yi級ji電dian源yuan轉zhuan換huan電dian路lu來lai實shi現xian輸shu入ru端duan的de功gong率lv因yin數shu校xiao正zheng(PFC)和he輸shu出chu電dian流liu控kong製zhi，則ze會hui顯xian著zhu降jiang低di驅qu動dong器qi的de成cheng本ben。現xian在zai的de折zhe衷zhong方fang案an就jiu是shi
，要yao麼me功gong率lv因yin數shu校xiao正zheng功gong能neng不bu夠gou完wan善shan，要yao麼me在zai輸shu出chu端duan產chan生sheng以yi兩liang倍bei工gong頻pin頻pin率lv呈cheng現xian的de50%幅度的紋波。

啟qi動dong時shi間jian。啟qi動dong時shi間jian也ye是shi成cheng本ben與yu效xiao益yi之zhi間jian折zhe衷zhong處chu理li的de一yi個ge方fang麵mian。獲huo得de快kuai速su啟qi動dong時shi間jian的de一yi種zhong方fang法fa就jiu是shi使shi用yong大da功gong率lv將jiang所suo有you的de電dian容rong器qi迅xun速su充chong滿man電dian荷he。不bu過guo
，這zhe個ge大da功gong率lv將jiang會hui持chi續xu存cun在zai，它ta會hui降jiang低di照zhao明ming係xi統tong的de工gong作zuo效xiao率lv。可ke以yi加jia入ru別bie的de元yuan器qi件jian來lai把ba大da功gong率lv電dian路lu關guan閉bi

，但dan代dai價jia是shi引yin入ru了le額e外wai的de成cheng本ben。值zhi得de考kao慮lv的de是shi，快kuai速su啟qi動dong特te性xing究jiu竟jing是shi不bu是shi應ying用yong所suo要yao求qiu的de?——例如，大多數的HID路燈需要花費1分鍾左右的時間來啟動，這樣，就根本沒有必要讓LED路燈在一秒中之內開始工作
，因為這對用戶來說是無關緊要的，並且一天隻會啟動一次。
調光級別和效率。盡管調光領域也在不斷取得進展
，但總的來說，要獲得更低的調光水平，代價就是更低的效率。

成本與效率。一般來說，使用更大號的開關晶體管和高頻變壓器會提升LED驅動器的效率
，但也會增加成本。
pushishurudianyahechengben。zhichipushishurudianyadechanpin，qiyuanqijianhexingnengshizhijishiyongyuzaigaoshurudianyaxiagongzuo
，youshihezaidashurudianliuqingkuangxiagongzuo。zaidiyaqingkuangxianixuyaogenggaodedianliu。zhelidedaijiajiushi，niweiliangzhedoufuchuledaijia，qiegoumaidandianyachanpinnenggouhuodegengjiadexingneng。raner
，dengjudaigongchangchangchangbuzhidaochanpinxuyaodedianyajianghuishishenme，yinciweigengangguidepushishurudianyatexingmaidantongchangshizhidede。

為你的項目所需的LED驅動器進行評估和遴選，並不一定就是一項令人生畏的任務。恰如前麵的討論中所述及的，正確了解諸如電流與電壓、LED電路拓撲結構、調光及閃爍的因素、以(yi)及(ji)多(duo)路(lu)和(he)獨(du)立(li)輸(shu)出(chu)等(deng)等(deng)概(gai)念(nian)
，將(jiang)有(you)助(zhu)於(yu)你(ni)向(xiang)驅(qu)動(dong)器(qi)供(gong)應(ying)商(shang)提(ti)出(chu)正(zheng)確(que)的(de)問(wen)題(ti)，並(bing)幫(bang)你(ni)確(que)認(ren)哪(na)些(xie)才(cai)是(shi)最(zui)重(zhong)要(yao)的(de)特(te)性(xing)
，幫(bang)助(zhu)你(ni)優(you)化(hua)照(zhao)明(ming)係(xi)統(tong)的(de)性(xing)能(neng)。

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