LED路灯驱动电路问题分析

孟繁春

(抚顺市工程质量监督站，辽宁 抚顺　113000)



LED路灯驱动电路问题分析

孟繁春

(抚顺市工程质量监督站，辽宁 抚顺113000)

摘要：介绍了LED光源特点，分析了LED路灯驱动电路的设计要求，以及常用驱动电路存在的问题。

关键词：LED光源；路灯；道路照明；驱动电路

引言

LED路灯具有功耗低、抗震性能好、使用寿命长、可控性好、环保等特点，其应用市场越来越广泛[1]。然而，LED路灯技术还不够成熟，市场上LED路灯繁多，但是不同程度上都存在问题，如：LED路灯眩光严重、散热问题不易解决、光输出衰减严重等[2]。LED驱动电源是LED照明产品不可或缺的组成部分，也是影响LED照明产品稳定性的主要因素之一。本文就LED路灯驱动电路问题展开分析与讨论。

1LED光源的特点

相比白炽灯、荧光灯等传统光源，LED光源具有光效高、体积小、寿命长、节能环保等优点，其应用已涵盖家居照明、景观照明、农业照明、医疗照明等诸多领域。LED光源替代传统高压钠灯，作为道路照明光源，已经成为道路照明发展的必然趋势。

驱动电源是LED灯的重要组成，其性能影响整个LED灯的发光效果和可靠程度。目前，小功率LED光源的驱动电源发展得比较成熟，但对于大功率LED光源，由于发展时间较短，其驱动电源技术仍存在不少问题。

2LED路灯驱动电路设计要求

LED驱动电路的基本功能应包含两个方面：一是尽可能保持恒流特性，尤其是在电源电压发生变化时，如电压波动范围为±15%时，输出电流应能保持变动范围在±10%以内；二是驱动电流应保持在较高的水平[3]。在选择和设计LED驱动电路时要考虑以下方面：

1)高可靠性。因为LED路灯装在高空，维修不方便，其驱动电源的高可靠性可以减少维修工作和成本。

2)高效率。对于安装在LED灯具内的驱动电源，其效率尤为重要。因为LED光效会随温度的升高而减少，当LED驱动电源效率高时，产生的热量就小，从而降低了温升，延缓了LED的光衰。

3)高功率因数。功率因数是电网对负载的要求，一般70W以下的用电器，没有强制性的指标。虽然功率不大的单个用电器功率因数低一点，对电网影响不大，但集中使用时，由于同类负载太集中，就会对电网产生较严重的污染。负载驱动方式有两种：一种是恒压源给多个恒流源供电，每个恒流源单独给每路LED供电。这种方式组合灵活，一路LED出现故障，不影响其他LED的工作，但是成本会略高一些；另一种是直接恒流供电，LED串联或并联运行，它的优点是成本低一点，但灵活性差，还要解决某个LED故障不影响其他LED运行的问题，多路恒流输出供电方式，在成本和性能方面会较好。针对不同的驱动方式，LED驱动电源的电路结构可以分为电阻限流电路、线性调节器、开关调节器三种。

4)浪涌保护。LED抗浪涌的能力，特别是抗反向电压能力是比较差的，加强这方面的保护很重要。对于装在户外的LED路灯，由于电网负载的启动和雷击的感应，从电网系统会侵入各种浪涌，有些浪涌会导致LED路灯的损坏，因此，LED路灯驱动电源要有抑制浪涌侵入、保护LED不被损坏的能力。

此外，LED路灯驱动电源除了常规的保护功能外，最好在恒流输出中增加LED温度负反馈，防止LED温度过高。驱动电源的寿命要与LED的寿命相适配，符合安全规定和电磁兼容的要求，同时还要注意防火、防潮、外壳耐晒等。

3LED路灯驱动电路存在的问题分析

目前，LED路灯驱动电源存在寿命短、稳定性不高、功率因数低等问题。多数LED路灯在使用两年后就会出现光衰、驱动损坏而无法工作等问题。这些问题没有解决，就会给LED路灯的推广应用带来了一定的制约。从近几年LED路灯运行的情况看，大多数LED路灯的故障几乎都集中发生在驱动电路上，驱动电路中的电解电容和半导体元件是产生问题的关键。

我国市场上销售的LED路灯应用环境十分复杂，其主要原因是供电电压不稳定，在普通市电供电的情况下实际的输入电压往往会有很大的偏差，而且各种各样的涌浪冲击等不安全因素，会时刻影响着LED路灯驱动电源的正常运行。因此，LED路灯驱动电源需要有一定的设计余量。另外，用市电来驱动LED路灯还需要解决降压、隔离、功率因素校正、恒流驱动等问题，还需有比较高的转换效率，具有抗电磁干扰，过温、过流、短路、开路保护等功能。

4结束语

全球LED照明市场的快速增长推动了LED照明驱动电源行业的不断发展。LED路灯驱动电源已经历了工业电源驱动、恒压驱动、恒流驱动的发展过程，现已经进入了智能控制驱动的发展阶段。智能控制驱动电源可以实现LED路灯的二次节能，其研究与应用正不断开展。随着驱动电源技术的不断发展，相信LED路灯驱动电路当前存在的问题都会得到合理的解决，相信LED路灯的应用前景会更加的美好。

参考文献

[1] 吴鸣鸣,郝建群,王滨秋, 等.中国LED照明市场态势分析[J].照明工程学报，2014,25(6):12.

[2] 李本亮.户外环境下LED路灯照度维持率测试研究[J]. 照明工程学报, 2015,26(2):94.

[3] 周志敏,纪爱华.LED驱动电路设计与应用实例[M].北京:人民邮电出版社,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

中图分类号：TM923

文献标识码：A

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