一、LED根底知识
1、LED发光原理
LED(Light EmitTIng Diode)是发光二极管的简称。跟着科技的前进，呈现了能够宣布相似白炽灯光色的LED，这就为现代照明供给了一种寿数长，功率高的照明光源，最为可贵的是，LED器材具有长达5万以致10万小时以上寿数，合适多种场合运用的特色。
2、LED的特色
LED宣布的光与自然光不同，其频谱不是接连的，短少红外部分，所以与白炽灯不同，LED发生的热量不是靠辐射散出，而是有必要经过传导方法三出，这也是LED被称为冷光源的原因。LED具有以下长处：
高效节能：白光LED是现在已知的最为节能的白光光源器材。一千小时仅耗几度电(一般60W白炽灯十七小时耗1度电，一般10W节能灯一百小时耗1度电)
超长寿数：半导体芯片发光，无灯丝，无玻璃泡，不怕轰动，不易破碎，运用寿数可达五万小时以上(一般白炽灯运用寿数仅有数百小时，一般节能灯运用寿数也只要八千小时)
绿色环保：不含汞和氙等有害元素，利于收回和运用，并且不会发生电磁搅扰(一般灯管中含有汞和铅等元素，节能灯中的电子镇流器会发生电磁搅扰，且灯管中照样存在汞元素)
保护视力：直流驱动，无频闪(一般灯都是沟通驱动，就必定发生频闪)
光功率高：发热小:90%的电能转化为可见光(一般白炽灯80%的电能转化为热能，仅有20%电能转化为光能)
商场潜力大：低压、直流供电，电池、太阳能供电即可，可用于遥远山区及户外照明等缺电、少电场所。
依据世界权威机构猜测，半导体发光二极管照明将在未来5-10年内替代现有传统光源，当然这将取决于白光LED愈加廉价，科技前进必定形成商场整体容量快速增长。技能人员经丈量发现，在相同亮度下，LED的电能耗费仅为白炽灯的1/10，寿数则是白炽灯的100倍。因为LED具有节能、环保、寿数长、体积小等长处，专家们称其为人类照明史上继白炽灯和荧光灯之后的又一次腾跃。依据美国能源部的估计，传统照明器材的完全更新换代将在2010年开端发动。日、美、欧、韩等国均已正式发动LED照明战略方案。据报道，今年在我国上海举行的世博会上许多发达国家展馆已全面运用了LED作为照明光源。在我国，LED的运用也处于蓬蓬勃勃的发展阶段，可是因为我国没有把握大功率LED的核心技能，国内现在还处于进口半导体芯片，国内封装阶段，因而从价格上相关于国外还处于高位，运用也就稍加受到影响。
3、LED发光二极管的电气特性
LED处于正向作业状况，在到达其发光电压值时，LED开端发光，持续添加电压时，LED发光亮度急剧添加，如再略添加电压，LED则或许瞬间焚毁，由此可见，LED归于一种电流器材，正是这一特性，决议了LED有必要在恒流状况下才干安全作业，这是LED器材在运用上与其他光源不一致的首要方面，也是安全运用LED的要害因素，需求规划者充沛留意的要害。
图1
图一所示是功率为1W的LED芯片正向驱动电流与输出亮度的联系，从中能够看出，驱动电流与流明输出在350mA规模内呈现显着的线性联系。可是，跟着正向电流的添加，两者之间逐渐呈现非线性联系。当驱动电流超越线性规模时，每瓦发生的流明功率将会下降，而在线性规模内，每瓦发生的流明数将呈现上升的趋势。当驱动电流超越线性规模时，会导致输出功率从LED转化为热能方法，此种热能会成为LED驱动器的担负，添加热能规划的复杂度，并下降LED寿数。所以关于1W功率的LED器材，其正向驱动电流不超越350mA。 关于现在常用的Ф5小功率LED灯珠，正向电流不超越20mA。关于3W大功率LED芯片，正向电流不宜超越700mA。
二、LED规划根底
1、LED驱动电源的规划要害
依据LED的特性，其安全的运用方法是选用恒流式驱动， 恒流驱动电路特色是：输出的电流是安稳的，而输出的直流电压却跟着负载阻值的巨细不同在必定规模内改变，负载阻值小，输出电压就低，负载阻值越大，输出电压也就越高。
仔细的读者或许会发现，现在商场上以LED为首要器材的制品，大多选用简略的电容降压方法，经过电容到达恒流效果，这类产品有一个丧命的缺陷，那就是往往在开关电源的瞬间，一会儿将LED器材悉数焚毁，其原因在于，电容器的充放电特性形成的，在这里电容器处于微分电路的电容，发光管内阻等等效于微分电路中的电阻，微分电路的时刻参数t=0.7RC,则在t的充放电的瞬间，流过LED的瞬间电流极大(或许到达正常电流的数十倍以致数百倍)，形成瞬间永久性的损坏芯片。
一个可靠性较高的LED驱动电路如图一(比较合适二手LED串联运用)：
图一
这个电路中，C 1能够省掉，别的U1能够用价格低廉的一般二极管替代，该电路的缺陷在于其功率较低，当运用数十个(65个以下)以上的发光管串联时，功率较高。本电路还能够简化，撤销U1及C1，Q1基极直接与R1下端相连即可，安稳流为0.6/R1决议，当R1取30欧姆时，安稳电流为20mA。
理论上LED都是能发光的二极管，而实际上一切LED的电功能都是不一样的，特别关于电子爱好者简单得到的二手LED，每支LED的阀值Vf都有差异，这就是说LED的发光强度与驱动电流是不完全相同的，或许相差很大，此刻规划者就需求针对实际情况加以分析选用最合理的规划方案，才或许到达最有用的可靠性及经济效益。
因为LED归于电流型器材，严厉的说只能选用串联作业方法，在并联作业状况下，有必要对所并联的发光管进行帅选，不管并联的管子多少，实践证明管压降差不得超越0.005V，不然很简单形成损坏。前几年我国商场上呈现了许多由7、9乃至更多的LED并联出产的手电筒，从前也风光一时，可是自呈现了单只管子的1W、3W、5W的LED手电筒之后，这种以串联方法出产的手电筒在价格上则直线下降，到了简直无人问津的境地，恐怕就不完全是手电筒外形等原因了，要害在于技能方法落后，可靠性差才是问题的要害了。
最为抱负的LED驱动电路是PWM恒流操控方法的开关电源，首要由四部分组成，输入整流滤波部分、输出整流滤波部分、PWM稳流操控部分、开关能量转化部分。PWM开关稳流的根本作业原理就是在输入电压、内部参数及外接负载改变的情况下，操控电路经过被操控信号与基准信号的差值进行闭环反应，调理主电路开关器材导通的脉冲宽度，使得开关电源的输出电流安稳(即恒流电源)。电源功率极高，一般能够做到80%～90%，输出电流适当安稳。一般这种电路都有完善的保护措施，属高可靠性电源。其缺陷在于本钱较高。
