使用LED作為光源的燈泡來替代螺紋旋入式白熾燈泡有很多好處,。一般而言,，我們將小號（5-9）的LED串聯(lián)起來，使用一個電源將線電壓轉(zhuǎn)換為低電壓（通常為數(shù)十伏）,，這時的電流約為350到700mA,。在確定如何最好地讓用戶同線電壓隔離的過程中，我們需要深思熟慮,、權(quán)衡利弊,。我們可以在電源中實現(xiàn)隔離，也可以在LED安裝過程中進(jìn)行這種隔離,。在一些低功耗設(shè)計中,，LED物理隔離是一種常用方法，因為它允許使用成本更低的非隔離式電源,。
圖1顯示了一種典型的LED燈替代方法,。本舉例中的電源為非隔離式電源，其意味著實現(xiàn)用戶高壓保護(hù)的隔離被嵌入到了封裝而非電源中,。很明顯,，電源的空間極其小，從而對封裝構(gòu)成了挑戰(zhàn),。另外,，電源被隱埋到封裝內(nèi)部，從而阻礙了散熱,，影響了效率,。
圖 1 燈泡替換使電源空間變得極小
圖2顯示了一個通過120伏AC電源為LED供電的非隔離式電路。它包含一個為降壓功率級供電的整流橋,。該降壓調(diào)節(jié)器是一個“倒置版”,，其電源開關(guān)Q2處在回路中，而環(huán)流二極管D3連接至電源,。在電源開關(guān)導(dǎo)通期間,，通過一個源電阻對電流進(jìn)行調(diào)節(jié)。盡管這樣做的效率相當(dāng)高（80%-90%）,，但是這種電路存在幾個限制效率的缺點,。導(dǎo)通時,，電源開關(guān)必須承載全部輸出電流，而在電源開關(guān)關(guān)閉時,，輸出電流流過環(huán)流二極管,。另外，電流檢測電阻器R8和R10的電壓約為1伏,。相比15到30伏的LED電壓,，所有這三個壓降都很大，并且會對電源效率構(gòu)成限制,。更為重要的是,，這些損耗會促進(jìn)燈泡溫升。LED的發(fā)光能力會慢慢減小,，而這種能力與LED的工作溫度密切相關(guān),。例如，70oC條件下,，LED光輸出減少30%的時間超出了50000小時,，而在80oC條件下，這一時間僅為30000小時,。由于燈泡都安裝在一些“筒”中,，而這些“筒”往往會阻礙散熱，不利于對流冷卻,，因此發(fā)熱問題被進(jìn)一步復(fù)雜化,。
圖 2 降壓調(diào)節(jié)器實現(xiàn)一個簡單的離線LED驅(qū)動器
使用LED作為光源的燈泡來替代螺紋旋入式白熾燈泡有很多好處。一般而言,，我們將小號（5-9）的LED串聯(lián)起來,，使用一個電源將線電壓轉(zhuǎn)換為低電壓（通常為數(shù)十伏），這時的電流約為350到700mA,。在確定如何最好地讓用戶同線電壓隔離的過程中,，我們需要深思熟慮、權(quán)衡利弊,。我們可以在電源中實現(xiàn)隔離,，也可以在LED安裝過程中進(jìn)行這種隔離。在一些低功耗設(shè)計中,，LED物理隔離是一種常用方法，因為它允許使用成本更低的非隔離式電源,。
圖1顯示了一種典型的LED燈替代方法,。本舉例中的電源為非隔離式電源，其意味著實現(xiàn)用戶高壓保護(hù)的隔離被嵌入到了封裝而非電源中,。很明顯,，電源的空間極其小，從而對封裝構(gòu)成了挑戰(zhàn)。另外,，電源被隱埋到封裝內(nèi)部,，從而阻礙了散熱，影響了效率,。
圖 1 燈泡替換使電源空間變得極小
圖2顯示了一個通過120伏AC電源為LED供電的非隔離式電路,。它包含一個為降壓功率級供電的整流橋。該降壓調(diào)節(jié)器是一個“倒置版”,，其電源開關(guān)Q2處在回路中,，而環(huán)流二極管D3連接至電源。在電源開關(guān)導(dǎo)通期間,，通過一個源電阻對電流進(jìn)行調(diào)節(jié),。盡管這樣做的效率相當(dāng)高（80%-90%），但是這種電路存在幾個限制效率的缺點,。導(dǎo)通時,，電源開關(guān)必須承載全部輸出電流，而在電源開關(guān)關(guān)閉時,，輸出電流流過環(huán)流二極管,。另外，電流檢測電阻器R8和R10的電壓約為1伏,。相比15到30伏的LED電壓,，所有這三個壓降都很大，并且會對電源效率構(gòu)成限制,。更為重要的是,，這些損耗會促進(jìn)燈泡溫升。LED的發(fā)光能力會慢慢減小,，而這種能力與LED的工作溫度密切相關(guān),。例如，70oC條件下,，LED光輸出減少30%的時間超出了50000小時,，而在80oC條件下，這一時間僅為30000小時,。由于燈泡都安裝在一些“筒”中,，而這些“筒”往往會阻礙散熱，不利于對流冷卻,，因此發(fā)熱問題被進(jìn)一步復(fù)雜化,。
圖 2 降壓調(diào)節(jié)器實現(xiàn)一個簡單的離線LED驅(qū)動器
LED制造廠商通過將數(shù)支LED串聯(lián)在一塊公用基板上，制造出更高電壓的發(fā)光體,。這些高壓發(fā)光體帶來亦或是更低的成本亦或是更高的電源效率,。使用這些高壓產(chǎn)品,，我們只需使用一組整流器和一個穩(wěn)流電阻器，從而實現(xiàn)更低成本的電源方法,。盡管這種電源可以產(chǎn)生相當(dāng)好的功率因數(shù),，但效率很低，原因是輸入電壓的很大一部分都被用在了穩(wěn)流電阻器上,，導(dǎo)致30%-50%的LED功率損耗,。但是，它可以用于一些小體積的低功耗應(yīng)用中,。然而,，在一些高功耗應(yīng)用中，低效率讓其無用武之地,。圖3顯示了另一種替代方法：其使用一個升壓電源,。該電路的大部分都與上述方法相同。但是,，開關(guān),、二極管和電流檢測損耗要小得多，帶來高達(dá)90%到95%的效率,。另外,，該電路還擁有97%的良好功率因數(shù)。
圖 3 利用升壓電源提高 LED 驅(qū)動器效率
圖4為圖1-2示意圖所描述電源的照片,。即使這種電源產(chǎn)生的輸出功率大致相同,，但也存在一些影響電源尺寸的明顯差異。升壓電源的電感器尺寸明顯更小,，因為其蓄能要求更低,。相比升壓電源，降壓電源有一個更大的電阻器,。該電阻器為一個仿真負(fù)載電阻器（圖2所示R20）,，用于決定調(diào)光器何時開啟硅控整流器 （SCR）。需要這樣做的原因是,，調(diào)光器在三端雙向可控硅開關(guān)組件旁邊有一個電磁干擾 （EMI） 抑制電容器,，其在無負(fù)載情況下的電壓相對電源要高。這樣便擾亂了電源,，導(dǎo)致出現(xiàn)不穩(wěn)定調(diào)光,。使用升壓電源時卻不需要這樣做，因為LED通過升壓電感器連接至輸入,，為其提供足夠負(fù)載,，因此上述問題便不是問題。圖中未顯示電路板的背面,，但正如示意圖所示,，降壓電源有更多低電平電路。所以,，升壓電源擁有更低的功耗,，這一點在諸如LED燈泡" title="LED燈泡">LED燈泡更換等空間限制型應(yīng)用中極為重要。
圖 4 升壓電源體積更小,、效率更高
總之，高壓LED" title="高壓LED">高壓LED因其具有功耗低,、溫升小的特點,，可幫助增加旋入式LED燈泡的使用壽命。它是通過使用升壓電源替代降壓電源,，從而提高電源效率來實現(xiàn)的,。升壓電源的損耗約為降壓調(diào)節(jié)器的一半。另外,，升壓電源的組件更少,，功率因數(shù)更好，體積更小,，并且利用三端雙向可控硅開關(guān)組件實現(xiàn)調(diào)光更容易,。