无频闪无电解电容led驱动电源的分析

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1、无频闪无电解电容LED驱动电源的分析广州广日电气设备有限公司511447摘要：发光二极管（LightEmittingDiode,LED）具有节能、环保、安全、长寿命等优点，是继白炽灯、荧光灯和高压气体放电灯后的第四代光源。LED照明技术的发展离不开高可靠性、高功率因数、长寿命、低成木的驱动电源。关键词：发光二极管；功率因数校正；频闪；驱动电路1LED照明的基木原理和特性1.1LED的工作原理LED是一种固态的半导体器件，一般由III-IV族化合物，如GaP（磷化镓）、GaAsP（磷砷化镓）等半导体材料制成，其核心结构是PN结。在一定的条件下，当

2、PN结两端加正向电压时，电子从PN结的N区注入到P区，空穴由P区注入到N区，注入的少数载流子（少子）与多数载流子（多子）复合，在电子和空穴消失的同时产生了光子，从而使得LED发光。图1.2给出了LED发光的原理图。电子和空穴两者之间能量差（带隙）越大，光子携带的能量就越高。光子的能量与LED发光的颜色相对应，在可见光的频谱范围内，蓝色和紫色光携带的能量较多，而橙色和红色光携带的能量较少。由于不同材料異有不同的带隙,从而电子和空穴两者之间的能量差不同，光子携带的能量也不同，因此不同材料能发出不同颜色的光。1.2LED的主要特性参数LED的光学特性

3、参数主要包括光强度、光通量、色温度、发光效率等几方面，其基木定义如下。光强度：是指光源在某一方向立体角内的光通量大小，单位为坎德拉（candela）。一般而言，在不同的空间角度上，LED发出的光强是不同的。LED一般采用圆柱形封装，在这种封装下，与水平面成90°的方向上光强最大,当偏离此方向吋光强逐渐变弱。光通量：是指人眼所能感受到的辐射功率，单位为流明(lm)。它等于单位吋间内某一波段的辐射能量和该波段的相对视见率的乘积。由于人眼对不同波长的光的相对视见率不同，所以不同波长的光的辐射功率相等时，苏光通量并不相等。光通量与LED中的电流

4、直接相关，在不超过LED最大工作电流吋，光通量与工作电流近似成正比。色温度：色温度是以绝对温度开尔文来表示的。将标准黑体加热，温度升高至某一程度吋，其颜色开始由深红逐渐变为浅红、橙黄、白、蓝白、蓝色等。利用这种光色变化特性，某光源的光色与黑体的光色相同时，将黑体此吋的绝对温度称为该光源的色温度。在低色温光源的各种色光中，红光的辐射比例相对多些，通常被称为“暖光”；色温提高后，能量分布相对集中，蓝光的辐射比例相对增加，通常被称为“冷光”。色温表征了LED光源发光的光谱质量。图1.3所示的是不同吋刻的自然光和相对应的人工光源的色温度，图1.4给出了

5、不同色温度下同一幅画面的成像效果。发光效率：是指发光体输出的发射功率Po与输入的激发功率Pi(光功率、电子束功率、电注入功率等)之比，即ηP=Po/Pi,它是一个无量纲的小于1的百分数。发光效率越高，说明激发LED发光的能量越多地转化为LED的光能，这个参数表征了LED的节能特性，是衡量LED光源节能的重要指标。1LED的优点相对于传统的电光源，LED具冇以下优点：(1)长寿命：LED属于固体冷光源，由环氧树脂封装，LED的灯体内没有特别松动的部分，不存在灯丝发光易烧、热沉积、光衰等传统光源存在的缺点，在适当的工作电流和工作电压下，LE

6、D的使用寿命可以达到3万~10万小吋，比传统光源的寿命长10倍以上。LED与传统照明光源的寿命对比如表1.1所示。(2)节能：LED的耗电量相当低，由于LED采用恒流驱动，功耗很低,电光功率转换接近100%。一般LED的工作电压是3〜4V，工作电流是250〜350mA,因此LED正常工作吋所消耗的电能大概只奋1W,在相同照明效果时LED比传统的光源节能80%以上。LED与传统照明光源在相同电能下的光效对比如图1.6所示(1)环保：LED由无毒的材料制成，不像传统的荧光灯含有水银会造成对环境的污染；同吋由于LED能效高，消耗能源少，可以人人减少C

7、O2的排放量。(2)体积小：LED基本上是一块很小的晶片被封装在环氧树脂里面，非常小而II非常轻，比传统光源要小巧很多。LED的这种小型化方便了光源的整体布局，使得光源布局具有较强的设计性，在应用中具有很大的优势。(3)安全：LED属于固态冷光源，在一定条件下可以承受一定的冲击，运输与使用过程中比较安全，并可供使用者安全触摸。(4)发光变换多：LED的照明发光利用了红、绿、蓝三基色原理，在计算机等的控制下最多可以产生256×256×256=16777216种颜色，这些颜色可以形成不同的光色组合，实现丰富多彩的动态变化效果

8、，呈像清晰细腻，在背光照明中比传统的照明光源强数倍。1LED的应用领域目前LED照明的应用主要集中在两个方面：一个是低亮度的应用场合,比如笔记本电脑、