導讀：本方案以延長電路使用壽命為主題，以開關電源與線性電源相互結合為基礎，揚長避短充分利用各自的優(yōu)勢來替代電解電容濾波，有效的解決了現(xiàn)有LED驅動電路存在壽命短的問題。

　　1.前言

　　LED（發(fā)光二極管）為新一代的綠色照明光源，具有節(jié)能、環(huán)保、高亮度、長壽命等諸多優(yōu)點。它不僅是照明光源的新寵，也與人們的生活戚戚相關。因此，研制長壽命的驅動電源，構建高效率、低成本、高功率因數(shù)和是LED燈發(fā)光品質(zhì)和整體性能的關鍵，也是LED照明技術發(fā)展的需要。據(jù)不完全統(tǒng)計現(xiàn)有的白熾燈泡壽命比LED燈少約40倍。因為發(fā)光二級管不僅是直流電流驅動器件，也是光電轉換器，有將光電轉換的功能。它的作用主要是通過流動電流，將電能轉變?yōu)楣饽?，所以其?yōu)勢是比一般的光源的節(jié)能效率和工作壽命都要高。但是，在LED驅動電源的整流電路和濾波電路中一般需要使用大容量的電解電容。電解電容器的壽命一般為l05℃/2000h，就是說當電容周圍溫度升高到105℃時其壽命只有84天，即使工作在溫度為85℃的環(huán)境中，使用壽命也僅為332天，所以電解電容是阻礙LED驅動電路壽命的主要原因。為了提高驅動電源的壽命，有必要去掉電解電容，為此文中提出一種無電解電容的高亮度LED驅動電源。

　　2.LED驅動電路的工作原理

　　本設計方案電路的總體框圖如圖1所示：

　　電路拓撲采用反激式拓撲電路、利用PWM控制開關頻率，使其輸出恒定的電流和電壓，驅動LED燈。主要包括：前級保護電路、EMI濾波電路、整流電路、RCD鉗位電路、同步整流電路、功率轉換電路、輸出濾波電路、反饋電路、控制電路等。

　　為了使電路受電磁干擾較小，將EMI濾波電路接在前級保護電路后，通過它將電路中的高次諧波和電路中的浪涌濾除。

　　在輸入整流部分上，分別由橋式整流電路及π型濾波電路構成，因為二極管具有單向導通的特性，所以橋式整流電路可以將交流電轉換為單向的直流電，而后在π型濾波電路的作用下，輸出穩(wěn)定直流電壓。

　　再由控制電路調(diào)節(jié)和控制使輸出達到設計值，經(jīng)過輸出濾波電路，使輸出波紋減小變成直流電，將直流電輸出給LED使用。

　　3.LED驅動電路的具體設計

　　3.1 輸入電路的設計

　　本設計電路的指標為：輸入交流電壓Vin:90-264 VAC/50-60Hz;輸出電壓Vo:27VDC;輸出電流Io:0.68A。

　　如圖2所示，輸入電路包括安全保險裝置、EMI噪聲濾波裝置、橋式整流電路和π型濾波電路。

　　如圖2所示，為了減少在1MHz的頻段內(nèi)的電磁干擾，由電容C1、C2和電感L1、L2組成了EMI噪聲濾波電路。安全保險裝置由保險絲和ZNR組成，當有危害電路的尖峰電流產(chǎn)生的時候，保險絲會迅速切斷電路以保護負載;ZNR是浪涌吸收器，當驅動電路的輸入端出現(xiàn)靜電和浪涌時它會變得阻抗很高，因此可以保護后面的電路。橋式整流濾波電路，它的作用是將交流電轉換成直流電，其后的π型濾波器的作用濾除電路中電壓與電流的波紋。

　　3.1.1 EMI濾波器的設計

　　EMI濾波電路圖如圖3所示，EMI濾波電路在整流橋前，由差模電容CX1和CX2，主要用于衰減差模干擾，其值一般較大。

　　為了減少差模干擾，所以在整流橋后添加由C1、C2和L1組成π型差模濾波器。

　　EMI濾波電路中的差模電容選用X安規(guī)電容，安全等級為X2，其耐壓值2500V，其中CX1=0.47uF，CX2=0.01uF.共模電感LX1為7mH和LX2為1mH.整流橋后π型濾波電路的C1和C2濾波電容選用耐壓450V的薄膜電容，其電容值為0.22uF;差模電感L1大小為1mH。

總結：這款LED驅動電路無大容量電解電容，小型電容可以采用長壽命的薄膜電容等容性元件，使其具有壽命長、效率高、紋波電流小特點，并且具有較高的安全性和穩(wěn)定性。