这几个在LED驱动电路中会常犯的错误一定要避免！双层电容LED电路解析

　　在LED电路中容易犯的几个错误：

　　对于新手来讲LED驱动设计其实并不是一件容易的事儿，针对这方面问题小编特别总结了设计达人的一些在工作中需要注意的问题和亲身的设计心得进行分享。

　　不要使用双极型功率器件

　　由于双极型功率器件比便宜，一般是2美分左右一个，所以一些设计师为了降低LED驱动成本而使用双极型功率器件，这样会严重影响电路的可靠性，因为随着LED驱动电路板温度的提升，双极型器件的有效工作范围会迅速缩小，这样会导致器件在温度上升时故障从而影响 LED灯具的可靠性，正确的做法是要选用MOSFET器件，MOSFET器件的使用寿命要远远长于双极型器件。

　　尽量不要使用电解

　　LED驱动电路中到底要不要使用电解电容？目前有支持者也有反对者，支持者认为如果可以将电路板温度控制好，依次达成延长电解电容寿命的目的，例如选用105度寿命为8000小时的高温电解电容，根据通行的电解电容寿命估算公式“温度每降低10度，寿命增加一倍”，那么它在95度环境下工作寿命为一万六千个小时，在85度环境下工作寿命为三万两千个小时，在75度环境下工作寿命为六万四千个小时，假如实际工作温度更低，那么寿命会更长！由此看来，只要选用高品质的电解电容对驱动电源的寿命是没有什么影响的！

　　还有的支持者认为由无电解电容带来的高纹波电流而导致的低频闪烁会对某些人眼造成生理上的不适，幅度大的低频纹波也会导致一些数码像机设备出现差频闪烁的亮暗栅格。所以，高品质光源灯具还是需要电解电容的。不过反对者则认为电解电容会自然老化，另外，LED灯具的温度极难控制，所以电解电容的寿命必然会减少，从而影响LED灯具的寿命。

　　对此，资深工程师认为在LED驱动电路输入部分可以考虑不用电解电容，实际上使用PI的LinkSwitch-PH就可以省去电解电容，PI的单级PFC/恒流设计可以让设计师省去大容量电容，在输出电路中，可以用高耐压陶瓷电容来代替电解电容从而提升可靠性，在设计两级电路的时候，输出采用了一个400V的电解电容，这会严重影响电路的可靠性，建议采用单级电路用陶瓷电容就可以了。对于不太关注调光功能、高温环境及需要高可靠性的工业应用来说，建议不采用电解电容进行设计。

　　MOSFET的耐压不要低于700V

　　耐压600V的MOSFET比较便宜，很多认为LED灯具的输入电压一般是220V，所以耐压600V足够了，但是很多时候电路电压会到340V，在有的时候，600V的MOSFET很容易被击穿，从而影响了LED灯具的寿命，实际上选用600VMOSFET可能节省了一些成本但是付出的却是整个电路板的代价，所以，不要选用600V耐压的MOSFET，最好选用耐压超过700V的MOSFET。

　　尽量使用单级架构电路

　　有些LED电路采用了两级架构，即PFC（功率因数校正）+隔离DC/DC变换器的架构，这样的设计会降低电路的效率。例如，如果PFC的效率是95%，而DC/DC部分的效率是88%，则整个电路的效率会降低到83.6%！“PI的LinkSwitch-PH器件同时将PFC/CC控制器、一个725VMOSFET和MOSFET驱动器集成到单个封装中，将驱动电路的效率提升到87%，这样的器件可大大简化电路板布局设计，最多能省去传统隔离反激式设计中所用的25个元件！省去的元件包括高压大容量电解电容和光耦器。LED两级架构适用于必须使用第二个恒流驱动电路才能使PFC驱动LED恒流的旧式驱动器。这些设计已经过时，不再具有成本效益，因此在大多数情况下都最好采用单级设计。

　　尽量使用MOSFET器件

　　如果设计的灯具功率不是很高，我们建议使用集成了MOSFET的LED驱动器产品，因为这样做的好处是集成MOSFET的导通少，产生的热量要比分立的少，另外，就是集成的MOSFET是控制器和FET在一起，一般都有过热关断功能，在MOSFET过热时会自动关断电路达到保护LED灯具的目的，这对LED灯具非常重要，因为LED灯具一般很小巧且难以进行空气。

　　双层电容LED电路解析：

　　近年来由于对LED的性能发展和节能的日益关注，LED被用于照明、超薄电视机的背光等等各种各样的用途，今后更有望作为各种设备的光源而被广泛应用。其中高亮度LED可用作为相机摄影用的光源。如今，像智能手机、数码相机、数码摄像机等便携式设备中都安装了高亮度的摄影用光源LED，作为动画摄影时的火炬之光以及静止摄影时的闪光被使用。由于LED今后性能的不断提高，可能会被更广泛的用于拍摄场景。

　　LED闪光及课题

　　LED具有这一特征，由控制通过的电流量及时间来调整其自身亮度。因此适用于拍摄场景，使得广泛应用静止摄影时的闪光和动态摄影时的火炬之光成为可能。

　　图1（左）为一般的LED闪光电路结构。LED的电源为电池，因此流入LED的电流为电池的性能所制约。因此明亮度也受到制约。为了配合LED性能的提高及摄影的情况，则需要更明亮的发光，因此必须大电流流向LED。在此，图1（右）为电气双层电容器（EDLC）作为辅助电源来使用的电路结构。在这一电路中，电池无法提供的大电流可以由EDLC来提供，因此与电池的限制无关，LED也能更明亮的发光。

　　图1：LED闪光的电路结构（左：无EDLC、右：使用了EDLC）

　　图2中EDLC作为辅助电源，显示了8A的电流流入LED时的数据。得出的结果是超过了1，000lux的亮度。

　　图2：使用了EDLC，大电流（8A）驱动LED时的发光特性

　　最适合LED闪光系统的村田制作所的EDLC

　　为了在极短的时间内向LED提供大电流，作为辅助电源被使用的充电粒子的特性要求容量大、内部电阻低。此外，为了在不同环境下能提供稳定的电流，在大温度范围内内部电阻低且稳定也是必要条件。

　　EDLC可能实现大容量，因为原理上不会有化学反应的蓄电构造与电池相比能够减少内部电阻。村田制作所的EDLC不论电极材料还是构造都是最适合的，虽然是小型、超薄的轻包装，却在大温度范围下实现了低电阻（数十mΩ），以及大容量的电容器。因此，使大电流A在大温度范围内能低损耗放电。为此，可以在数十毫秒到数百毫秒间向LED提供一般手提设备的电池难以提供的超过2A的大电流。（参考图3）‖

　　图3：放电特性 （2.7V/700mF/30mΩ产品）

　　表1为村田制作所的EDLC产品一览，图4为使用了我公司EDLC的LEDflach演示板。这个系统能在33毫秒内向LED提供最大为8A的大电流。（可控制在2A-8A/10-60毫秒）

　　图4：使用了EDLC的LED闪光演示板

　　今后的发展

　　作为智能手机、数码摄像机中摄影用灯的LED被广泛使用。这些机器中EDLC用作LED的辅助电源，能实现更明亮的闪光。另一方面，数码相机使用了疝气管闪光系统，具有易控制、省电省空间的特征，有望替代LED。至今为止，能通较大电流的电路系统、高发光率的LED都需要大容量和低电阻的EDLC。

　　配备了摄像头的设备的用途在不断扩大，有望在我们的生活中占据更为重要的位子。我公司将继续研究商品的特征，继续提案最适合驱动LED的小型、薄型轻包装并容量大、电阻低的EDLC，并且继续为提高配备摄像头设备的便利性做出贡献。