电容降压式电源电路 - 并联？串联？LED驱动电路设计解析

　　首先任何电路我们必须要考虑其电源驱动，通常驱动LED采用专用恒流源或者驱动芯片，容易受体积和成本等因素的限制，最经济实用的方法就是采用电容降压式电源。用它驱动小功率LED，具有不怕负载短路、电路简单等优点，而且一个电路能驱动1～70个小功率LED（但是，这种电源电路启动时的电流冲击，尤其是频繁启动，会给LED造成破坏。当然，采取适当的保护便可避免这种冲击，在这方面，可以采用安森美半导体的NUD4700 LED分流保护解决方案。在LED正常工作时，泄漏电流仅为近100 μA；而在遭遇瞬态或浪涌条件时，LED就会开路，这时NUD4700分流保护器所在的分流通道激活，所带来的压降仅为1.0 V，将带给电路的影响尽可能地减小。这器件采用节省空间的小型封装，设计用于1 W LED（额定电流为350 mA@ 3 V），如果散热处理恰当，也支持大于1 A电流的操作。

电容降压式电源的典型电路

　　对驱动电路的检查，应该根据电路图仔细核对电路是否接错，特别注意检查整流桥（长脚的是正极输出，其对角是负极输出，另外两脚是交流输入）或整流二极管以及稳压二极管的极性是否正确（印有黑线或白线的一端是负极），还有检查晶体三极管或稳压集成电路的三个电极是否错接等。

　　C1为降压电容器（采用金属化聚丙烯电容），R1为C1提供放电回路。电容C1为整个电路提供恒定的工作电流。电容C2为电解电容，其耐压值取决于所串联的LED的个数（约为其总电压的1．5倍以上），它的主要作用是抑制通电瞬间引起的电压突变，从而降低电压冲击对LED寿命的影响。R4为电容C2的泄流电阻，其阻值应随着LED个数的增加适当增加。

　　由于电容降压电源是一种非隔离式电源，在通电瞬间会产生很大的电流，也就是所谓的浪涌电流。此外，由于外界环境的影响（如雷击） 电网系统会侵入各种浪涌信号，有些浪涌会导致LED的损坏。所以，要提供热敏电阻保护，这个主要有负温度系数热敏电阻保护（NTC热敏电阻，NTC是Negative Temperature Coefficient的缩写）和正温度系数热敏电阻保护（PTC（Positive Temperature Coefficient））然后有瞬态电压抑制器保护（（Transient Voltage Suppressor），简称TVS）

　　负温度系数意思是负的温度系数，泛指负温度系数很大的半导体材料或元器件，限制浪涌电流的最简单有效的方法是在线路输入端串联一只NTC热敏电阻。

　　正温度系数电流通过PTC热敏电阻后引起温度升高，即发热体的温度上升，当超过居里点温度后，电阻增加，从而限制电流增加，于是电流的下降导致元件温度降低，电阻值的减小又使电路电流增加，元件温度又升高，周而复始。

　　瞬态电压抑制器主要用于对电路元件进行快速过压保护。当TVS管两极受到反向瞬态高能量冲击时，它能以10-12s量级的速度将两极间的高阻抗变为很低的阻抗，吸收高能量的浪涌，将两极间的电压钳位于个预定值，保护电子线路中的元器件免受各种浪涌脉冲的冲击而损坏。

　　LED越来越受业界青睐，对于它的基本电路的研究希望能上一个更高的台阶，是的LED在能耗方面以及在可靠性和稳定上得到更大的提高。那么在今后将会有很大的应用市场。