一种兼有定时变功率节能的镇流式LED驱动电源

李顺华，俞安琪，沈国雄，黄 益，黄永涛

(1.武汉市华兰科技有限公司,湖北 武汉 430080; 2.国家电光源质量监督检验中心(上海),上海 201114;3.宁波艾克斯体电器有限公司,浙江 宁波 315175; 4.宁波市灯具检测中心，宁波远东照明有限公司(实验室),浙江 慈溪 315331; 5.湖南贝特莱尔光电科技有限公司,湖南 常德 410000)

一种兼有定时变功率节能的镇流式LED驱动电源

李顺华1，俞安琪2，沈国雄3，黄 益4，黄永涛5

(1.武汉市华兰科技有限公司,湖北 武汉 430080; 2.国家电光源质量监督检验中心(上海),上海 201114;3.宁波艾克斯体电器有限公司,浙江 宁波 315175; 4.宁波市灯具检测中心，宁波远东照明有限公司(实验室),浙江 慈溪 315331; 5.湖南贝特莱尔光电科技有限公司,湖南 常德 410000)

为了满足LED灯的综合特性和提高驱动电源的效率，提出了高效、低成本、高可靠的镇流式LED灯的驱动方案。本文对包括定时变功率节能在内的该技术方案的每个功能电路和电路的可靠性进行了分析，还对LED镇流式驱动电源产品进行了实验和测试。实验结果显示，具有镇流性质的限流装置能满足LED灯的负温度特性的特殊的要求。测试结果显示，镇流式驱动电路的谐波的含量符合GB 17625.1的规定，电源效率远高于CQC 3146—2014的节能评价值，以及GB/T 24825—2009中规定的能效等级。电源端子的骚扰电压值和辐射电磁骚扰值远低于GB17743中规定的限值。

LED镇流式驱动；换流；降功率启动；定时变功率；短路保护；开路保护

引言

目前，广泛使用的大功率LED灯的驱动电路均为开关恒流驱动电路，而开关恒流驱动电路是将电流多次转换后获得的恒定电流，在转换的过程中能量的损失很大，换言之开关恒流驱动电路的效率很难提高[1]。根据我国现有技术的LED模块用交流电子控制装置生产和使用的现状，中国质量认证中心制定了LED 模块用交流电子控制装置节能认证技术规范[2]。规范中的表1规定了 LED 模块用控制装置的效率，表中的不同类型和规格的节能评价值规定为84.5%～92%。 由于镇流式LED模块的驱动电路是将电网的工频电流通过限流、换流后直接驱动LED模块。所以大大提高了镇流式LED模块的驱动电路的工作效率。检测数据显示，其工作效率大于95%。

由于驱动电路的抗浪涌能力直接影响产品的可靠性，而具有镇流性质的限流装置本身就具备抗瞬变电压的能力，这种电路结构不仅使浪涌瞬变电压不会损坏镇流式驱动电源，LED模块也同样在浪涌瞬变电压下不受影响。

因此，研究符合LED特性的驱动电源、研究更高效率、更低成本、更高可靠性的驱动电源，对LED模块的应用具有重要意义。

1 LED镇流式驱动电源的电路组成

图1是LED镇流式驱动电源的方框图。由图1可知，LED镇流式驱动电源由镇流电路、电压识别电路、信号输出电路、稳流输出电路、换流电路、降功率启动电路、功率变换电路以及保护电路构成。图中电网的工频电流通过限流、换流后直接驱动LED模块，这种工作模式大大提高了镇流式LED模块的驱动电路的工作效率。电压识别电路、信号输出电路、稳流输出电路是为满足GB/T 24825—2009《LED模块用直流或交流电子控制装置性能要求》[3]中稳定输出电流的控制装置的技术要求而设置的。根据稳流电路的工作特点，设置了降功率启动电路，定时功率节能电路。在LED模块电路中设置了LED模块的开路保护和短路保护电路。

图1 镇流式LED驱动电源框图Fig.1 Ballast LED driver power supply block diagram

2 LED镇流式驱动电源电路

2.1 镇流电路

图2为镇流式LED驱动电源电路的原理图。图中，L1为镇流电路中的电感镇流元件。本文所述的镇流式LED驱动电源是在气体放电灯镇流电路的基础上经技术创新而产生的。而不论是镇流式LED模块的驱动电源还是气体放电灯镇流器，其镇流器的固有特性不会改变即当负载电压下降时，其镇流电流因负载电压的降低而增加，当负载电压上升时，其镇流电流因负载电压的上升而减小。由于LED模块的伏安特性的温度特性不同于一般的二极管，其变化特性要比一般的二极管大一倍即-4mV/°C。这说明LED模块的电压不仅受电流的控制，还受温度的控制。LED模块的伏安特性的温度特性表明，即便电流完全不变，电压在温度改变的情况下也会改变。这里温度改变包括二个部分，一个是环境温度的变化，包括地域不同、季节不同。二是在工作时的结温的变化，散热器的好坏直接影响结温。这二部分温度的改变都会改变LED模块的电压。显然，现有的恒流驱动技术不能满足LED模块的这种特殊的要求。而镇流性质的限流装置具有当负载电压(模块电压)变化时会自动改变线路电流。即当模块电压受温度影响下降时增加线路电流，使模块功率不降低。当模块电压受温度影响上升时减小线路电流，使模块功率不上升。显然，镇流性质的限流装置能满足LED模块的负温度特性的特殊的要求。

图2 镇流式LED驱动电源电路原理图Fig.2 Ballast LED driver power supply circuit diagram

2.2 稳流电路

在图2的镇流式LED驱动电路图中，稳流电路由接在桥式整流电路输入端的电子开关QA1—QA3和电容C13—C33构成。实践表明，在图2的镇流式LED驱动电路的桥式整流电路的输入端接电容 CM可以使电感镇流式LED模块的驱动电路的电流增加。根据这一特点，用开关来控制电容C13—C33的接通与断开，就能实现在输入电压变化时稳定电感镇流式LED模块的电流。在图2的镇流式LED驱动电路图中，驱动电子开关QA1—QA3的电路由集成电路IC1—IC3以及外围电路构成的斯密特触发器来驱动执行元件三极管Q1—Q3和光电耦合器U1—U3，来实现对电子开关的控制。

控制QA1工作的元件是IC1、Q1、U1以及IC1的外围元件。IC1为7555集成电路构成的斯密特触发器，图中由二极管D9、电阻R11、R12、R13、R14、电容C12和IC1的2、6脚构成了电压识别电路，电阻R11、R12决定阀值电压，电阻R13、R14决定触发电压，C12是D9半波整流的滤波电容。Q1、U1构成驱动电子开关QA1的驱动电路，当IC1的3脚为高电平时，Q1导通U1工作，QA1导通，镇流式LED驱动电路的电流增加。当IC1的3脚为低电平时，Q1截止U1停止工作，QA1截止，镇流式LED驱动电路的电流减小。实现对电感镇流式LED模块的驱动电路电流的控制。

控制QA2工作的元件是IC2、Q2、U2以及IC2的外围元件。IC2为7555集成电路构成的斯密特触发器，图中由二极管D9、电阻R21、R22、R23、R24、电容C22和IC2的2、6脚构成了电压识别电路，电阻R21、R22决定阀值电压，电阻R23、R24决定触发电压，C22是D9半波整流的滤波电容。Q2、U2构成驱动电子开关QA2的驱动电路，当IC2的3脚为高电平时，Q2导通U2工作，QA2导通，镇流式LED驱动电路的电流增加。当IC2的3脚为低电平时，Q2截止U2停止工作，QA2截止，镇流式LED驱动电路的电流减小。实现对电感镇流式LED模块的驱动电路电流的控制。

控制QA3工作的元件是IC3、Q3、U3以及IC3的外围元件。IC3为7555集成电路构成的斯密特触发器，图中二极管D9、电阻R31、R32、R33、R34、电容C32、IC3的2、6脚构成电压识别电路，电阻R31、R32决定阀值电压，电阻R33、R34决定触发电压，C32是D9半波整流的滤波电容。Q3、U3构成驱动电子开关QA3的驱动电路，当IC3的3脚为高电平时，Q3导通U3工作，QA3导通，镇流式LED驱动电路的电流增加。当IC3的3脚为低电平时，Q3截止U3停止工作，QA3截止，镇流式LED驱动电路的电流减小。实现对电感镇流式LED模块的驱动电路电流的控制。

设置电容C13—C33和开关QA1—QA3电路的目的是为了满足GB/T 24825—2009《LED模块用直流或交流电子控制装置性能要求》(IEC 62384：2006)[3]中第七章7.2节具有稳定输出电流的控制装置的要求。

2.3 关于标准及规范

2.3.1 关于GB/T 24825—2009[3]

为了证明本文提出的LED镇流式驱动电源能符合GB/T 24825—2009《LED模块用直流或交流电子控制装置性能要求》(IEC 62384：2006)[3]中第七章7.2节具有稳定输出电流的控制装置的要求。对于一个全新的技术，笔者认为有必要结合图2用实例作为论据，对具有稳定输出电流的控制装置的LED镇流式驱动电源进行论述。下面就以用电感镇流的120W(标称值)，电流为700 mA(标称值)的LED模块为示例，详述LED镇流式驱动电源的稳流原理及稳流过程。在额定电压(220V)下，模块电流为0.64A，本示例IC13的触发电压TR设置为大于220V，本示例优选222V，此时开关K3是闭合的。当电源电压升高达到阀值电压TH时，本示例优选228V，开关K3关断(关断前0.68A)，电流减小(关断后0.63A)。当电源电压继续升高到233V时，电流为0.66A。当电源电压降低到222V触发电压TR时，开关K3再次闭合(闭合前0.60A，闭合后0.65A)。本示例IC11、IC12的阀值电压TH设置为小于220V。IC11、IC12是两级低电压调节，当电源电压降低到IC12的触发电压TR时，本示例优选212V，开关K2闭合(闭合前0.59A)，电流增大(闭合后0.64A)。当电源电压升高达到IC12的阀值电压TH时，本示例优选218V，开关K2关断(关断前0.68A)，电流减小(关断后0.62A)。当电源电压降低到IC11的触发电压TR时，本示例优选204V开关K1闭合(闭合前0.60A)，电流增大(闭合后0.64A)。当电源电压继续降低到202V时，电流为0.62A。当电源电压升高达到IC11的阀值电压TH时，本例优选212V开关K1关断(关断前0.69A)，电流减小(关断后0.64A)。实例的数据证明，LED镇流式驱动电源完全符合GB/T 24829—2009《LED模块用直流或交流电子控制装置性能要求》(IEC 62384：2006)[3]中第七章7.2节具有稳定输出电流的控制装置的要求。

2.3.2 关于CQC 3146—2014[2]

中国质量认证中心，根据我国现有技术的LED模块用交流电子控制装置生产和使用的现状制定了LED 模块用交流电子控制装置节能认证技术规范[2]，规范的表1规定了 LED 模块用控制装置的效率，表中的不同类型和规格的节能评价值为84.5%～92%。经测试(表1，表2)，镇流式LED模块的驱动电路的电源效率为0.953，远高于该技术规范的规定值。

2.3.3 关于GB 17625.1[4]

图2所示的镇流式LED驱动电源电路的主回路是电网工频电流通过L1镇流电路、换流后直接驱动LED模块，这如镇流式气体放电灯电路类似，也就是说镇流式LED驱动电源是在气体放电灯镇流电路的基础上经技术创新而产生的。在电感镇流的气体放电灯(如荧光灯、高压钠灯等)的电路中，线路的功率因数都很低(一般在0.5左右)，由于是感性的低功率因数，要获得高的功率因数就须增加补偿电容。然而，通过增加补偿电容后，电感镇流的气体放电灯电路的功率因数是提高了，但是电路的谐波也增加了，原因是气体放电灯在过零后都需要一个高的再燃电压，在补偿电容和电感镇流器以及灯的谐振电路里，再燃尖峰电压形成了大量的谐波，其值远远超过了GB 17625.1[4]中对谐波规定。这说明电感镇流的气体放电灯电路要想达到3C的技术要求即认证标准中GB 17625.1[4]的技术要求，电感镇流的气体放电灯电路就只能在低功率因数(也就是说不能加补偿电容)的工况下运行。这也是目前广泛使用的气体放电灯用的电感镇流器产品标识上补偿电容用虚线标注的原因。由于本文所述的电感镇流的驱动电路的桥式整流的桥臂输出电压为方波。所以，对电感镇流的驱动电路的功率因数进行电容补偿，其谐波的含量也完全满足GB 17625.1[4]中相应的谐波规定要求。

表1 综合特性测试报告

表2 输入特性测试报告

2.3.4 关于GB 17743[5]

表3是240W镇流式LED驱动电源的电源端子的骚扰电压限值和测量值。表中的数据显示其各个不同频段的测量值均远低于标准规定的限值。

表3 240W电源端子骚扰电压限值和测量值

表4是240W镇流式LED驱动电源的辐射电磁骚扰的限值和测量值。表中的数据显示，环1为标准规定限值的14%，环2为标准规定限值的13%，环3为标准规定限值的14%。几乎无辐射电磁骚扰。在GB 17743[5]中，CDN法的限值被认为是最难达到的指标，而镇流式LED驱动电源的测量值也仅为标准规定的限值的51%～65%。这种优异的安全性能表明，镇流式LED驱动电源能适应要求较高的场合。

2.3.5 关于GB/T 17626.5[6]

GB/T 17626.5[6]规定的是设备对由开关和雷电瞬变电压引起的单极性的浪涌(冲击)的抗扰度。对于LED镇流式驱动电源电路而言，从图2的电路可知，该电路的主回路由电感镇流器和换流电路构成。也就是说主回路的控制元件为电感镇流器。GB/T 17626.5[6]规定的是抗雷电瞬变电压的能力，而电感镇流器本身就具备抗瞬变电压的能力，这种电路结构不仅使浪涌瞬变电压不会损坏镇流式驱动电源，LED模块也同样在浪涌瞬变电压下不受影响。

2.4 换流电路及保护电路

2.4.1 换流电路

换流电路是LED镇流式驱动电源电路与气体放电灯镇流电路的区别所在。换流电路由D1-D4构成，换流电路是将经过镇流的交流电流转换成LED模块所需要的直流电流。

2.4.2 开路保护电路

在镇流电路的输出端和整流电路的输入端之间接有用于当镇流式LED模块的驱动电路的输出端出现开路时切断整流和负载电路的开关K(如图2所示)。该方案有效地解决了LED开路时异常工况给滤波电容C5带来的威胁。实现该方案的电路是在整流、滤波电路的两端设置有当负载开路时的检测电路。在直流电源VCC的两端接有根据所检测到的开路保护信号来驱动开关K动作的驱动电路。

表4 240W辐射电磁骚扰的限值和测量值

检测电路由接在LED两端的电阻RD、稳压二极管DZC、和光耦U1的输入端构成。其中电阻RD、稳压二极管DZC、和光耦U1的输入端相互串联后电阻RD的一端接整流、滤波的E+端，串联电路的另端接整流、滤波的E-端。

驱动电路由电阻R48、光耦U1的输出端、可控硅Q5、电阻R47和同短路保护共用的继电器J和二极管D11构成。其中电阻R48同光耦U1的输出端的集电极相互串联后，电阻R48的另一端接电源VCC，光耦U1的输出端的发射极接可控硅Q5的控制极，可控硅Q5的负极接电源N端，电阻R47接在可控硅Q5的控制极和负极之间。可控硅Q5的正极接与短路保护共用的继电器J，继电器J的另一端接电源VCC，二极管D11接在继电器J的两端。

开路保护电路工作原理为：当镇流式LED模块的驱动电路的负载开路即串联的LED模块从驱动电路中断开时，驱动电源的整流电路的输出电压会由于负载开路而升高，当整流电路的输出电压高于稳压二极管DZC的稳压值时，稳压二极管DZC反向击穿，使光耦U1的输入端有电流流过，光耦U1的输出端导通，可控硅Q5的触发电流通过电阻R48加到可控硅Q5的控制极，使可控硅Q5导通。可控硅Q5导通使与短路保护共用的继电器J的线圈得电，继电器J的触点开关K动作，切断整流和负载电路。电阻RD作用是限制稳压二极管DZC的电流，稳压二极管DZC的稳压值必需高LED模块电压。原则是LED模块正常工作时，稳压二极管DZC不击穿。

2.4.3 短路保护电路

在图2的镇流式LED驱动电路图中，当LED短路时，输入电压直接加在镇流电感的两端，使电路电流增大。增大的电流会超过换流电路中的整流二极管的设计值，同时也对镇流电感不利。因此，在镇流式LED驱动电源电路中，对LED短路的异常工况也必须采取有效的短路保护措施。

在镇流电路的输出端和整流电路的输入端之间接有用于当镇流式LED模块的驱动电路的输出端出现短路时切断整流和负载电路的开关K(同开路保护共用的开关如图2所示)。该方案有效地解决了LED短路时异常工况给镇流电感和换流电路中的整流二极管带来的威胁。实现该方案的电路是在供电输入的N端与整流、滤波电路即E+的两端设置有当负载短路时的检测电路。在直流电源VCC的两端接有根据所检测到的短路保护信号来驱动开关K动作的驱动电路。

检测电路由电阻R49和二极管D10构成，电阻R49和二极管D10串联，一端接整流输出的E+，串联电路的另端接IC4的6脚。

驱动电路由IC4、二极管D9、电阻R41、R42、R43、R44、R46、电容C42、三极管Q4、继电器K1、二极管D11以及IC4的外围元件构成。

短路保护电路工作原理为：当镇流式LED模块的驱动电路的负载短路即串联的LED模块短路或整流滤波电路短路时，整流电路的输出端即结点E+和E-之间的电阻零(等电位)，二极管D10通过电阻R49和整流桥臂D2和N导通，使IC4(IC4为7555集成电路构成的斯密特触发器)的2、6脚电位下降，该状态下的2脚电压低于触发器的触发电压，集成电路IC4的3脚输出高电压。该电压经过电阻R46使晶体管Q4导通，晶体管Q4的导通使与开路保护共用的继电器J的线圈得电，继电器J的触点开关K动作，切断整流和负载电路。图中电路二极管D11为Q4的保护二极管。镇流式LED模块的驱动电路正常工作时，E+为高电位，D10反偏截止。由二极管D9、电阻R41、R42、R43、R44和电容C42将IC4的6脚的电压控制在阈值电压以上。使IC4的3脚在镇流式LED模块的驱动电路正常工作时输出低电平。

2.5 降功率启动电路

在镇流式LED模块的驱动电路中，由于稳流电路所使用的集成电路IC1～IC3的输入端为压控器件，设在电源输入端的取样电阻很大，开机后滤波电容即C12、C22、C32两端的电压上升很慢，集成电路IC的2脚电压低于触发电压TR，输出端的逻辑电路为1(高电位)。由图2可知，此时接在桥式整流电路输入端的的电容C1、C2、C3(通过R1)是接通的，电感镇流式LED模块的驱动电源的电流大于设定的工作电流。开机时的大电流给电感镇流式LED模块的驱动电源带来缺憾。

在图2中，如果在开机后滤波电容即C12、C22、C32的充电阶段，让晶体管Q1、晶体管Q2、晶体管Q3在此充电阶段截止。就可以使电感镇流式LED模块的驱动电源在开机时电流小于设定的工作电流。为了解决电感镇流式LED模块的驱动电源在开机时电流大而带来的缺憾，本文提出了让晶体管Q1、晶体管Q2、晶体管Q3在开机时不工作的技术方案，让电感镇流式LED模块的驱动电源降功率启动。实现该方案的电路是让图2中的晶体管Q1、晶体管Q2、晶体管Q3的发射极通过可控硅T4接地，通过控制可控硅T4的导通时间来实现降功率启动。该降功率启动电路由可控硅T4、电阻R47、电容C4构成。晶体管Q1、晶体管Q2、晶体管Q3的发射极接可控硅T4的阳极，电阻R47的一端与可控硅T4的阳极结点相连接，电阻R47的另一端与电容C4的正极、可控硅T4的控制极相连接，电容C4的正极和可控硅T4的负极接N端。

降功率启动电路的工作原理为：开机后由于滤波电容即C12、C22、C32两端的电压上升很慢，集成电路IC1～IC3的2脚电压低于触发电压TR，输出端的逻辑电路为1(高电位)即IC1～IC3的3脚为高电位，但由于此时可控硅T4未达到导通的条件，Q1～Q3不工作，电子开关关断。此时，电感镇流式LED模块的驱动电源电流小于设定的工作电流。当电容C4通过VCC→R17→Q1的发射结→R5和VCC→R27→Q2的发射结→R5和VCC→R37→Q3的发射结→R5这三条支路对C4充电，当C4上的电压上升到能使可控硅T4触发导通时，电路即回到设计时的正常工作模式。从开机到可控硅T4触发导通的时间可设置为1～2s。

2.6 镇流式LED驱动电源的定时变功率电路

无论是高压钠灯还是LED灯，在用于道路照明时，都需要采用到了午夜以后实行定时变功率的工作模式。这种工作模式既省电又能延长灯具的使用寿命。镇流式LED驱动电源的定时变功率采用下述技术方案。

1)镇流式LED驱动电源的定时变功率的定时电路。实现按设定时间输出控制指令的电路很多，本文以低功耗8引脚 8 位闪存可编程单片机PIC12F508为例，简要说明定时控制电路。

图3 PIC12F508封装形式Fig.3 The package form of PIC12F508

图3是PIC12F508的封装形式及引脚功能示意图。在图2的电路中，IC5为PIC12F508，1、8脚为电源供电端，7脚为输出。

2)镇流式LED驱动电源定时功率变换电路。实现镇流式LED驱动电源定时功率变换主要是通过控制 C33和CM的接通与断开来完成的。K2接通 C33和CM为正常工作模式，K2断开 C33和CM为节能变功率运行工作模式。PIC12F508控制Q6，Q6控制K2，从而镇流式LED驱动电源的定时功率变换。

2.7 直流供电路及附加电路

1)直流供电路。在稳流电路的驱动信号电路中，因为驱动信号是由取样电路获得的变化量在斯密特触发器的输入端与斯密特触发器的电源电压VDD进行比较而得出的。因此，要求VDD的变化量越小越好。而驱动电路、状态转换的执行电路供电路则对电压稳定度要求不高且电流相对较大。由于这些电路对供电电源的要求不同，在图2的镇流式LED模块的驱动电路的实用电路中，使用了两组直流供电路。由于集成电路IC1—IC3构成的斯密特触发器，对直流供电路的要求严格。而对应的稳流电路及保护电路中的驱动电路对直流供电路的要求不严格。集成电路IC1—IC3所需要的供电电流小(单个仅需uA级电流)但要求严格，对应的稳流电路及保护电路中的驱动电路需要的供电电流大的要求不严格。在两种不同要求的直流供电路中，如果采用一组直流供电路则会降低整个电路系统的电源效率。因此，为了更好地满足电路要求，本文所述的镇流式LED模块的驱动电路使用了电流大小不同的两组直流供电路。

2)附加电路。图2中的F是保险管，RV是压敏电阻，RF是放电管。RV和RF构成防浪涌、雷击电路。图2中的C为功率因数补偿电容。

3 镇流式LED模块的驱动电路的可靠性分析

3.1 电路的可靠性分析

本文所述的镇流式LED驱动电源是在气体放电灯镇流电路的基础上经技术创新而产生的，其主要部件(也是电路电流的主回路)仍然为电感镇流器。电感镇流器在气体放电灯行业延用了几十年，被公认为是气体放电灯中最可靠的器件。因此，本文所述的镇流式LED驱动电源中所使用的电感镇流器的可靠性当然也是毋庸置疑的。

对于镇流式LED模块的驱动的控制电路，从图2可知，镇流式LED驱动电路的控制电路的核心电路即稳流电路是接在桥式整流电路输入端的，由稳流电路的工作原理可知，受控电流对于工作电流而言非常小，属于弱电控制，这样的工作模式对稳流电路来说，可靠性同样也是毋庸置疑的。

对于镇流式LED模块的驱动电路所使用的电子元件来说，对普通的电子元件如二极管、三极管、集成电路、电阻等只要设计合理就能满足可靠性要求。在图2的电路中，本文只对电路中使用的电容的可靠性进行说明。图2中使用了四种电容。第一种是陶瓷电容有C11、C21、C31、C41。第二种是钽电解电容有C12、C22、C32、C42、C2、C4。第三种是金属化聚丙烯薄膜电容有C、C1、C3、CM、C13、C23、C33。这三种电容都具备高可靠性。第四种是铝电解电容，仅有C5为铝电解电容，而C5是为了减小LED纹波而设置的，其容量的变化不会对电路的工作产生影响，也就是说铝电解电容C5不影响镇流式LED模块的驱动电路的可靠性。

3.2 电路的抗浪涌能力

由于驱动电路的抗浪涌能力直接影响产品的可靠性，在本文的2.3.5关于GB/T 17626.5[6]章节里，对照检测报告分析了抗瞬变电压的能力。测试结果和分析了结论都说明镇流式LED模块的驱动电路是可靠性的。

综上所述，在LED模块的寿命期间，镇流式LED模块的驱动电路的可靠性是有保障的。

4 结束语

对包括定时变功率节能在内的LED镇流式驱动电源的每个功能电路和电路的可靠性进行了分析，还对LED镇流式驱动电源产品进行了测试。测试结果显示，用镇流式LED模块的驱动电路在线路功率因数为0.969的情况下，谐波的含量符合GB 17625.1[4]中相应的谐波规定要求。镇流式LED模块的驱动电路的电源效率的测试结果为0.953，远高于CQC 3146—2014《LED模块用交流电子控制装置节能认证技术规范》[2]的节能评价值，以及GB/T 24825—2009《LED模块用直流或交流电子控制装置性能要求》[3]中规定的最高能效等级。《规范》中的表 1除规定了 LED 模块用控制装置的效率外，表中还规定了不同类型和规格的输出电流/电压纹波限值，该限值规定为5%～15%。用镇流式LED模块的驱动电路的输出电流/电压纹波限值的测试结果为1.9%，小于规范中的规定值。LED镇流式驱动电源还具有优异的安全性能和抗瞬变电压的能力，增加了该技术在使用过程中的可靠性[7]。LED镇流式驱动电源的电源端子的骚扰电压值和辐射电磁骚扰值远低于GB 17743[5]中规定的限值。这种优异的安全性能表明，镇流式LED驱动电源能适应要求较高的场合。

综上，本文提出的用镇流方式驱动LED模块的全新技术方案，将对LED光源的推广应用产生积极的影响。

[1] 孙明坤，周佳维，罗全明，等. LED光电模型及其应用[J]. 电源技术学报，2009，3(1)：15-19.

[2] LED模块用交流电子控制装置节能认证技术规范:CQC 3146—2014[S].

[3] LED模块用直流或交流电子控制装置性能要求:GB/T 24825—2009[S].

[4] 电磁兼容限值谐波电流发射限值(设备每相输入电流≤16A):GB 17625.1—2012[S].北京：中国标准出版社，2013.

[5] 电气照明和类似设备的无线电骚扰特性的限值和测量方法:GB 17743—2007[S].北京：中国标准出版社，2009.

[6] 电磁兼容试验和测量技术浪涌(冲击)抗扰度试验:GB/T 17626—2006[S].北京：中国标准出版社，2007.

[7] 李顺华，沈国雄，黄益.大功率LED灯用的镇流式驱动电源[J].照明工程学报，2015，26 (5)：84-87.

One Kind of Saving Both the Timing Variable Power Ballast LED Driver Power Supply

LI Shunhua1， YU Anqi2， SHEN Guoxiong3, HUANG Yi4, HUANG Yongtao5

(1.Wuhan Hualan Technology Co., Ltd, Wuhan 430080, China; 2.National Electric Light Source QualitySupervisionandInspectionCenter(Shanghai),Shanghai201114,China;3.NingboAixBodyElectricCo.,Ltd.Ningbo315175,China; 4.NingboLampTestCenter,NingboFarEastLightingCo.,Ltd. (Lab)，Cixi315331,China;5.BeitLyleHunan,OptoelectronicsTechnologyCo.,Ltd.，Changde410000,China)

In order to meet the integrated nature of the LED lamp drive power and improve efficiency,Proposed an efficient, low-cost, highly reliable ballasted LED lamp driving scheme. In this paper, the reliability of each functional circuitry and includes timing variable power saving technology, including the program are analyzed, Also ballasted LED driver power supply products for the experiments and tests, the experimental results show, Limiting device having a ballast properties to meet the negative temperature characteristic LED lights special requirements. The test results show that the harmonic content of the ballast type driving circuit compliance GB 17625.1 of Evaluating values of energy efficiency is much higher than the power CQC 3146—2014, and the highest energy efficiency class GB/T 24825—2009 stipulated. Voltage and electromagnetic radiation harassment harassment terminal power value is far below the GB 17743 limits specified.

LED ballast type driving; commutation; lower power start; timed variable power; short circuit protection; open circuit protection

TM923

A

10.3969/j.issn.1004-440X.2016.06.022