摘要：在现下生活和生产中，开关匣流驱动电路被广泛作为大功率LED模块驱动电路去使用，但是由于LED模块其自身的伏安特性较为特殊，在实际的应用中总要采用恒流源来驱动LED模块，如果装置的温度在一个较大范围之内做不停的变化，由于地域、季节等等温度的变化，都会使LED模块的功率在不断变化。根据实际的测试和研究显示，有镇流性质的限流装置，在极大程度上可以满足LED模块所需要的负温度特性要求。而开关恒流驱动电路的能量的损失率较高，这也就间接的造成了其驱动电路的效果和效率难以得到提高。本文即主要对镇流式LED驱动电源的改进和控制技术上做进一步的分析研究。
关键词：镇流式；LED；驱动电源；控制技术
引言：根据我国目前应用的LED模块来看，主要是以交流电子来对这系列装置进行控制。针对这个现象，中国质量认证中心也制定了相应的关于节能技术的认证规范。镇流式LED驱动电源，主要就是把电网中的工频电流，通过限流和换流等一系列操作之后，直接用以去驱动LED模块，这样就在一定程度上大大提高了其工作效率。根据资料显示，这样的驱动电路的工作效率可以保证在95％以上。根据以上分析，对符合LED特性的驱动电源做更进一步的研究，同时也要让其的性能更加高效可靠，这将对LED模块的应用具有十分深远的意义。
一、镇流式LED驱动电源的电路组成
镇流式LED驱动电源，主要是由镇流、识别、信号输出、稳流输出、换流、降功率启动及保护等各电路模块组成的，如下图所示。在图中可以看到，电网工作频率上的运行电流，通过限流和换流的一系列转换之后，可以实现直接对LED模块进行驱动，这样的工作模式不仅可以让驱动电路的可靠性得以提高，同时还能在极大程度上提高其工作效率。而电压识别电路、信号输出电路和稳流输出电路这三个组成部分，都是为了满足国家规定的输出电流的具体要求而设置的。因为稳流电路具有其独特的工作特点，所以在稳流电路工作时必须要同时投入使用降功率启动电路。同时，在整个驱动电路系统之中，也必须设置换流电路和保护电路。
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图① 镇流式LED驱动电源的流程图
二、镇流式LED驱动电源的电路技术研究
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图② 镇流式LED驱动电源的电路原理图
2.1 镇流电路中的技术选择
在图②可以看出，L1是电感镇流元件。在本文中一直论述的镇流式LED驱动电源，都以气体放电灯作为基础，经由一定的技术改造而产生的。不管是镇流式驱动电源，还是气体放电灯，其镇流器存在着的固有特性都不会发生改变，即当灯两端的电压下降时，电流会随着负载电压的持续降低而缓慢增加，当灯两端的电压上升时，电流则会随着负载电压的持续上升而缓慢减小。这即说明这时候的灯电压，不仅仅会受到其内部灯电流的控制，还会受到外部的工作温度和环境温度影响。根据灯的温度特性来看，即使电流保持不变，但电压也会在温度发生改变的那一刹那发生一定的变化。关于温度的改变，这里主要说两种温度变化，一个是环境温度变化，另一个是灯工作时的温度变化。显然，现在普遍应用的驱动技术还远远不能满足LED在不同温度下正常工作的特殊条件。而如果有的限流装置带有镇流特性，就可以在电压和温度发生变化时，通过自身内部的结构来实现改变电流。综上所述，这样的限流装置是完全可以满足驱动电路所需要的LED负温度特性条件的。
2.2 稳流电路的元器件选择
在图②的电路图中可以看到，稳流电路是由整流电路输入端的电子开关和几种不同的电容组成的。根据接入电容可以增加LED驱动电路中电流的这个特点，可以利用开关来对电容进行开断的控制，可以实现当输入电压发生变化时，稳定电感镇流式LED灯的灯电流保持不变。在电路图中，对开关的控制主要就是由集成电路和外围电路共同来驱动执行三极管和光电耦合器实现的。图中的IC1，主要就是以不同的集成电路来构建而成的一种斯密特触发器，在图中是由二极管、电阻和电容共同构成了电压识别电路。在这其中，电阻决定了阀值电压和触发电压。图中与之相对应的IC2、IC3和IC4，关于这几个部分的组成和功能与IC1都一模一样。
2.3 换流电路和保护电路的组成特性
换流电路：换流电路，就是本次研究的驱动电源电路与气体放电灯电路的主要区别所在。换流电路主要是由D1到D4组成，其重要意义就是将通过镇流装置的交流电经过其模块转换成为LED所需的直流电。
开路保护电路：为了减少LED模块在工作时所产生的纹波，必须要在电路中设计加入电容C5。电容同时具备滤波的功能。在系统正常工作时，电容C5可以有效的降低系统中产生的纹波，但如果电路出现异常（比如开路或是短路），这时候系统的输入电压是要经过电感镇流器和电容的，流经两个电器元件的电压可以达到U，这个电压数值远远高于电容在正常工作时的额定电压，对其的工作造成了极大的安全隐患。故在驱动电路中，电力工作人员应对LED模块在工作时可能出现的异常情形必须提前制定应急方案，保证及时有效采取保护措施。对于整个链路的输出端和输入端，在这二者之间也必须接上LED模块驱动电路的输出和输入。
三、镇流式LED灯的驱动电路的研究应用分析
本文研究的LED驱动电源，就是在放电灯的电路基础上根据一定的技术改造而生成的，对于这个电路中主回路的选择依旧使用电感镇流器。而关于电感镇流器，它在这个大行业中已经有了几十年的使用历史，也被电力行业公认为最可靠、应用前景最广阔的元器件之一。因此，在驱动电源这一技术领域当中，电感镇流器在使用中的可靠性和前景是非常有保障的。从图②中可知，关于驱动电路的整个系统控制核心就是稳流电路，根据稳流电路的工作特性和其设计中的工作原理，在正常的工作进行时，所受到控制的电流相较于工作电流来说比较小，对其进行的算是弱电控制的一种，而这样的控制方式对稳流电路来说，其所具有的可靠性和应用前景都十分被电力行业所看好。对于在驱动电路中经常被使用的元器件来说，不管是进行简单的系统设计还是调试，常见的元件比如说二极管、蜂鸣器、三极管、电感和电阻等等，只要保证在设计上科学合理，在实际的应用和使用中就基本可以满足要求。在本次分析的驱动电路原理图中，共使用了四种不同的电容。第一种是陶瓷电容，第二种是钽电解电容，第三种是金属化聚丙烯薄膜电容，这三种电容在生产和应用当中，都具备着极高的可靠性、广阔的使用范围和极有意义的研究价值。而第四种电容是铝电解电容，在原理图中仅使用了一个铝电解电容，这样做的目的是可以减小LED运行中产生的纹波，让其在不断的变化中不会对电路产生不良的影响。这也就是说，关于对铝电解电容的选择和使用上，是对驱动电路有极大的益处的。综上，在LED驱动电路的使用周期范围内，其所选用的元器件、电路改进技术等，可靠性和未来应用都是十分有保障的。
四、结束语
对于本次研究的驱动电源来说，通过对其不断地进行测试和技术改进，最终测试的结果显示：如果一个限流装置带有镇流特性，那么它是可以满足驱动电路对LED负温特性的要求的。如果本次研究的驱动电路的功率因数在线路中所显示的数据在0.969的情况时，这时候在整个系统中产生的谐波含量，是完全符合我国对谐波含量的具体要求的。而这时候驱动电路对电源的有效利用率可达0.953，这个数字是远远高于国家规定的节能评价值和最高能效等级的。对于驱动电源做各种测试所测试出的各个特性来看，完全满足在国家《专项规划》中对于这一方面提出的细化要求。在电力系统最新的技术改造任务中，如果要对驱动电源做进一步的改善和规范，主要应在为日后的生产和应用上争取大力研发出更加高效便捷、价格低廉、稳定性强的驱动电源。综上所述，本文对驱动电路提出了进一步研究和测试的技术方案，希望可以对以LED模块驱动电源的推广和市场使用上产生更多更为积极的影响。
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