LED驅動器開關電源電路和元件圖文講解

一：LED驅動器開關電源介紹

LED驅動器在LED燈具中的核心，質量的好壞直接影響LED是否正常工作。LED驅動器也是屬於開關電源，LED驅動器開關電源的典型電路是單端反激式。所謂的單端是指高頻變換器（7）的磁芯僅工作在磁滯回線的一側。所謂的反激，是指當開關管（6） 導通時，高頻變壓器（7）初級繞組的感應電壓為上正下負，次級整流二極體（10）處於截止狀態，在初級繞組中儲存能量。當開關管（6）截止時，變壓器（7）初級繞組中存儲的能量，通過次級繞組及 整流管（10）和電解電容（11）濾波後向LED燈輸出直流電壓。

單端反激式LED驅動器開關電源的輸出功率一般為0.5-100W，可以同時輸出不同的電壓，且有較好的電壓調整率。

LED驅動器開關電源電路方框圖

二：LED驅動器開關電源電路結構

LED驅動器開關電源的主要電路是由保險管壓敏電阻、電磁幹擾LC濾波器（也稱EMI）、整流濾波電路、脈寬調製PWM控制器電路、輸出整流濾波電路、輸出取樣反饋恆流電路等組成。

LED驅動器開關電源電路元件面實物圖

三：電子元器件對應數字標號作用講解

1、輸入電路防浪湧和防雷防短路電路

在L火線部分串聯保險管和負溫度係數熱敏電阻器（NTC），型號如NTC 8D-9（10Ω，直徑9MM），熱敏電阻一般都是低阻值的幾歐到10幾歐，，主要起防浪湧作用，也可以不用。保險管一般是管狀的，上圖電源因空間有限，因此選用小體積的盒式保險管。一般在保險管後面還會在電路上並聯藍色壓敏電阻，如7D471（直徑7MM，電壓470V）、10D471（直徑10MM，電壓470V）等，當雷電產生瞬間突波電壓出現，超過壓敏電阻之崩潰電壓時，該壓敏電阻之阻抗變低為幾個歐姆左右，促使保險管過流熔斷，從而保護和斷開電路。保險管、壓敏電阻在安規認證中屬於重要管控器件，使用時要選用有安全認證證書的。

2、電磁幹擾LC濾波器（也稱EMI）

由2個黃色安規電容（也稱X2電容，為金屬化聚丙烯膜抗幹擾薄膜電容器）、濾波電感組成的π型濾波網絡，主要是對輸入電源的電磁噪聲及雜波信號進行抑制，防止對電源幹擾，同時也防止電源本身產生的高頻雜波對電網幹擾。安規電容在安規認證中屬於重要管控器件，使用時要選用有安全認證證書的。在測試認證中，較好的濾波器設計，才能通過電磁兼容EMC中的傳導幹擾。

3、輸入整流

將正負變化的交流電變成單向變化的直流電。上圖用的是整流橋椎，如KBP307（3A1000v）。

4、高壓濾波電路

將變化的電壓波形平滑成波動較小的直流電壓波形。一般用的是電解電容，上圖電源是單極PFC電路，用CBB聚丙烯電容，如104/630V。

5、RCD尖峰脈衝吸收電路

在場效應管（MOS管）高速開關截止瞬間，變壓器初級電感與分布電容之間形成諧振，並且初級電感也會產生的反向電動勢，能量積聚產生較高的尖峰脈衝，有可能擊穿效應管開關管。RCD尖峰脈衝吸收電路作用就是阻止和抑制較高的尖峰脈衝，保護效應管開關管的安全。

LED驅動器開關電源電路圖

6、場效應管（MOS管）

LED驅動器開關電源通過控制晶片來控制場效應管（MOS管）進行高速的導通與截止,將直流電轉化為高頻率的交流電提供給變壓器進行變壓,從而產生所需要的安全隔離電壓。場效應管（MOS管）作為開關管承受的最大反向電壓是電路工作電壓值的兩倍，工作頻率在20-200kHz之間。在220V輸入電壓時，開關管的耐壓一般要大於650V以上。

7、變壓器：轉換過程是：電-磁-電儲存能量，產生需要的輸出電壓，初級（原邊）、次級（副邊）隔離。

變壓器兩級間電氣間隙≥8.0mm以上。變壓器的繞組和屏蔽層設計對電磁兼容EMC中的輻射幹擾影響很大。

8、光電光耦器

在LED驅動器開關電源電路中的主要作用，是起到開關電源變壓器的初級和次級之間的被測量電壓的控制信號光電傳輸，與初級PWM控制晶片實現光電隔離的信號反饋。高壓與低壓不直接連通，實現了安全隔離，保護人身安全。在安規認證中屬於重要管控器件，使用時要選用有安全認證證書的。在實際應用中光電光耦器一般型號是PC817。

9、Y2電容

一般接在高壓地和低壓地，一般用101-682（100P-6800P）。作用是抑制高頻幹擾，Y2電容對電磁兼容EMC中輻射幹擾的改善有幫助，尤其對100MHZ頻段作用大。

10、輸出整流二極體

將正負變化的交流電變成單向變化的直流電。

11、低壓濾波電路

將變化的電壓波形平滑成波動較小的直流電壓波形。

12、取樣電阻

將輸出電壓和電流的變化以壓降形式反饋到控制電路識別和處理。根據恆流電流大小來選阻值。

13、LED驅動器開關電源控制晶片

如L6561，UC3842，UC3843等。

14、表示高壓和低壓完全隔離，電路靠磁電耦合實現電壓傳輸。高壓（一次側）低壓（二次側）電氣間隙（

也稱空間距離）。在安規要求上有規定的，一次側對二次側≥6.4mm。

LED驅動器開關電源電路銅箔面實物圖

15、取樣反饋：將輸出電壓的變化反映到控制電路,以便採取相應的措施保證輸出電壓或輸出電流在規定的範圍內。