离线反激式LED恒流源的设计

张正言，张 群，贾思强，陆起涌，2

(1复旦大学电子工程系，上海200433;2复旦大学无锡研究院，江苏无锡214131)

人类历史上第一个实用的红色发光二极管LED是在1962年制造出来的。它的发明者Nick Holonyak Jr被称为LED之父。由于半导体技术、光学技术以及材料科学的进步，LED的制造成本每10年降低为原来的1/10，而光效提高20倍，这个规律被人们称为Haitz定律。［1]

目前LED主要面临着提高发光效率、延长使用寿命、解决自身散热和提高恒流源转换效率这几方面的挑战。本文主要针对恒流源的设计，提出一种离线反激式恒流源的设计方法，并给出其相关的测试结果。

1 LED的特性

电光源的发光效率一般按每瓦电能产生的光通量来进行计量(单位:流明/瓦)。考虑到人眼最敏感的是黄绿光(波长为555nm)，假如全部的电能都转换为黄绿光，那么这个极限效率为683流明/瓦［2]。通常电光源的发光效率远低于这个数值，现在常见电光源的发光效率如表1所示［3]。

表1 常见电光源的大致发光效率

LED的驱动方式与普通电光源不同。LED的发光亮度直接与正向导通电流有关，所以一般采用恒流控制。单只LED产生的光通量无法与白炽灯和日光灯相提并论，所以需要使用多只LED串联才能满足实际的需求。

目前主流1瓦大功率LED的典型工作条件是3.3V@350mA。但是，即使是同一批次生产出来的LED，其电气特性都有一定的差异。当正向导通电流为350mA时，正向电压在3-4V之间。

2 离线反激式电源的设计

2.1 开关电源简介

在LED光源输出功率超过1瓦的场合，普遍使用高效的开关电源来替代传统的线性电源。……