每個(gè) LED 或發(fā)光二極管都需要一個(gè)驅(qū)動(dòng)器。該驅(qū)動(dòng)器負(fù)責(zé)調(diào)節(jié) LED 或 LED 串的功率。它將較高電壓、交流電轉(zhuǎn)換為額定水平的低電壓、直流電。以下是人們需要了解的有關(guān) LED 驅(qū)動(dòng)器的一些有趣事實(shí)。

    1. 傳統(tǒng)工業(yè)級(jí)電源是否適合LED應(yīng)用？
    由于多種原因，大多數(shù)典型的工業(yè)級(jí)電源不適合戶外 LED 應(yīng)用。首先，大多數(shù)傳統(tǒng)電源提供恒壓輸出，而LED更喜歡使用恒流驅(qū)動(dòng)器。其次，大多數(shù)工業(yè)電源設(shè)計(jì)為在高達(dá) 40°C 的環(huán)境溫度下運(yùn)行而無需功率降額，對(duì)于許多室內(nèi)和室外應(yīng)用，LED 驅(qū)動(dòng)器通常需要在高達(dá) 60-70°C 的環(huán)境溫度下運(yùn)行而無需降額。此外，大多數(shù)工業(yè)電源不具備大多數(shù)戶外 LED 燈所需的防水和防雷功能。
    2. 選擇LED驅(qū)動(dòng)器的關(guān)鍵因素是什么？
    第一個(gè)問題是應(yīng)用是否需要恒壓或恒流。如果電源直接驅(qū)動(dòng) LED，通常需要恒定電流。接下來，必須指定輸出電壓和/或電流以及總體輸出額定功率。然后必須確定輸入電壓范圍。許多照明應(yīng)用需要高達(dá) 277 Vac 的工作電壓，因此 Astrodyne 提供工作范圍為 90-305 Vac 的產(chǎn)品。同樣重要的是工作溫度范圍和入口防護(hù) (IP) 等級(jí)。對(duì)于戶外照明應(yīng)用，防雷通常是一個(gè)關(guān)鍵因素。最后，應(yīng)評(píng)估是否符合效率、安全和電磁兼容性標(biāo)準(zhǔn)。
    3. 連接多個(gè) LED 的最常見配置有哪些？每種配置的優(yōu)點(diǎn)和局限性是什么？
    大多數(shù)固態(tài)燈由大量高亮度 LED 組成。這些 LED 可以采用多種配置中的任何一種進(jìn)行接線，每種配置都有自己的優(yōu)點(diǎn)和局限性。這里討論四種最常見的配置。
    系列
    也許最簡(jiǎn)單的配置是將所有 LED 串聯(lián)起來，第二個(gè) LED 的陽極連接到第一個(gè) LED 的陰極。然后，單個(gè)恒流源可以照亮整個(gè)燈串。這對(duì)于燈串中 LED 數(shù)量有限的情況非常有效。然而，由于燈串電壓與燈串中 LED 的數(shù)量成正比，因此長燈串會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)高的電壓。假設(shè)正向電壓為 3.5V，一串 24 個(gè) LED 將產(chǎn)生約 84V 的電壓。如果任何給定的 LED 發(fā)生短路，對(duì)燈的運(yùn)行影響有限。然而，如果任何一個(gè) LED 無法打開，整個(gè)燈就會(huì)失效。盡管電壓很高，但這可能是最節(jié)能的燈供電方式。
    并行字符串
    為了最大限度地降低工作電壓，可以并聯(lián)多個(gè)串。使用相同的 24 個(gè) LED，可以形成四個(gè)串聯(lián)串，每個(gè)串有 6 個(gè) LED，然后將這些串并聯(lián)。現(xiàn)在總電壓僅為 21V 左右，但需要四倍的電流來為燈供電。如果任何給定的 LED 未能打開，其中一個(gè)燈串將發(fā)生故障，但其他燈串將保持點(diǎn)亮。如果任何 LED 發(fā)生短路，該串將比其余串承載更多的電流。這些情況可能會(huì)導(dǎo)致可靠性降低，因?yàn)榘收?LED 的燈串中剩余的 LED 會(huì)承受顯著增加的壓力。
    矩陣
    為了消除并行字符串配置的一些缺點(diǎn)，可以在配置中建立額外的連接。在矩陣配置中，多個(gè) LED 將并聯(lián)連接，然后多組這些并聯(lián) LED 將串聯(lián)堆疊。使用上述 24 個(gè) LED 的示例，可以將四個(gè) LED 并聯(lián)，然后堆疊六個(gè)高。串電壓仍為 21V。驅(qū)動(dòng)電流將保持不變。優(yōu)點(diǎn)是，一個(gè) LED 發(fā)生短路（最常見的故障模式）將使 4 個(gè) LED 停止工作，但其余 20 個(gè) LED 可以正常運(yùn)行，不會(huì)產(chǎn)生額外壓力。缺點(diǎn)是并聯(lián) LED 之間的負(fù)載分配取決于 LED 工作特性的匹配程度。
    獨(dú)立弦
    也許最可靠的方法是利用多通道恒流驅(qū)動(dòng)器。使用相同的示例，在此配置中，四輸出驅(qū)動(dòng)器將獨(dú)立驅(qū)動(dòng)四串 6 個(gè)串聯(lián) LED。這將消除單個(gè) LED 短路故障的問題。在這種情況下，所有其他 LED 將不受影響。在這種情況下，具有四個(gè)獨(dú)立調(diào)節(jié)通道的驅(qū)動(dòng)器會(huì)更昂貴。
    4. 使用高效率LED驅(qū)動(dòng)器有什么好處？
    使用高效 LED 驅(qū)動(dòng)器有很多好處。第一個(gè)是非常簡(jiǎn)單的節(jié)能。轉(zhuǎn)換為固態(tài)照明的驅(qū)動(dòng)力是能源效率。只有這樣，使用高效驅(qū)動(dòng)器才有意義。在驅(qū)動(dòng)器的整個(gè)使用壽命期間，高效率驅(qū)動(dòng)器的節(jié)能效果非常顯著。例如，如果裝置的效率為 90%，則 100W LED 驅(qū)動(dòng)器的功耗為 11.1W，但如果裝置的效率僅為 80%，則功耗會(huì)增加到 25W。假設(shè)LED燈的使用壽命為40,000小時(shí)，則這兩個(gè)裝置在使用壽命內(nèi)的節(jié)能差異將為556千瓦*小時(shí)。按每千瓦時(shí) 10 美分的價(jià)格計(jì)算，這意味著在整個(gè)生命周期內(nèi)可節(jié)省 55.6 美元的成本。在某些應(yīng)用中，
    此外，較低的溫度與較高效率的驅(qū)動(dòng)器相關(guān)，可以顯著延長產(chǎn)品壽命和 MTBF。效率為 90% 的驅(qū)動(dòng)器所消耗的功率還不到效率為 80% 的驅(qū)動(dòng)器所消耗的功率的一半。效率較低的驅(qū)動(dòng)器中的熱量加倍會(huì)顯著提高組件溫度。溫度每升高 10 攝氏度，驅(qū)動(dòng)器中電解電容器的壽命就會(huì)減少約 50%。因此，效率更高的驅(qū)動(dòng)器可以輕松將預(yù)計(jì)壽命延長 2-4 倍。可靠性也是溫度的函數(shù)，降低溫度可以提高驅(qū)動(dòng)器中所有組件的可靠性。
    5. 為什么使用長壽命 LED 驅(qū)動(dòng)器很重要？它們有何不同？
    大多數(shù)固態(tài)照明系統(tǒng)的合理性有兩個(gè)主要因素。首先是節(jié)能。然而，還有其他替代照明技術(shù)可以以較低的初始成本提供高效率。因此，第二個(gè)理由（較低的維護(hù)成本）至關(guān)重要。LED 的優(yōu)點(diǎn)是比大多數(shù)其他照明技術(shù)壽命更長。減少更換和/或維護(hù)成本可能是一個(gè)非常重要的因素。然而，如果系統(tǒng)中的電力電子器件與 LED 的壽命/可靠性不匹配，則系統(tǒng)的合理性就會(huì)受到威脅。
    LED驅(qū)動(dòng)器的壽命主要取決于所使用的電解電容器的壽命。因此，要實(shí)現(xiàn)LED驅(qū)動(dòng)器的長壽命，選擇長壽命、優(yōu)質(zhì)的電解電容至關(guān)重要。此外，由于工作溫度每升高 10°C，電解電容器的壽命就會(huì)縮短一半，因此這些組件的熱管理非常重要。降低電容器溫度的兩個(gè)關(guān)鍵因素是高效設(shè)計(jì)（驅(qū)動(dòng)器中散發(fā)更少的熱量）和熱設(shè)計(jì)（將熱量有效傳導(dǎo)和/或?qū)α鞯街車h(huán)境中）。