這幾個在LED驅動電路中會常犯的錯誤一定要避免！雙層電容LED電路解析

　　在LED電路中容易犯的幾個錯誤：

　　對于新手來講LED驅動設計其實并不是一件容易的事兒，針對這方面問題小編特別總結了設計達人的一些在工作中需要注意的問題和親身的設計心得進行分享。

　　不要使用雙極型功率器件

　　由于雙極型功率器件比便宜，一般是2美分左右一個，所以一些設計師為了降低LED驅動成本而使用雙極型功率器件，這樣會嚴重影響電路的可靠性，因為隨著LED驅動電路板溫度的提升，雙極型器件的有效工作范圍會迅速縮小，這樣會導致器件在溫度上升時故障從而影響 LED燈具的可靠性，正確的做法是要選用MOSFET器件，MOSFET器件的使用壽命要遠遠長于雙極型器件。

　　盡量不要使用電解

　　LED驅動電路中到底要不要使用電解電容？目前有支持者也有反對者，支持者認為如果可以將電路板溫度控制好，依次達成延長電解電容壽命的目的，例如選用105度壽命為8000小時的高溫電解電容，根據通行的電解電容壽命估算公式“溫度每降低10度，壽命增加一倍”，那么它在95度環境下工作壽命為一萬六千個小時，在85度環境下工作壽命為三萬兩千個小時，在75度環境下工作壽命為六萬四千個小時，假如實際工作溫度更低，那么壽命會更長！由此看來，只要選用高品質的電解電容對驅動電源的壽命是沒有什么影響的！

　　還有的支持者認為由無電解電容帶來的高紋波電流而導致的低頻閃爍會對某些人眼造成生理上的不適，幅度大的低頻紋波也會導致一些數碼像機設備出現差頻閃爍的亮暗柵格。所以，高品質光源燈具還是需要電解電容的。不過反對者則認為電解電容會自然老化，另外，LED燈具的溫度極難控制，所以電解電容的壽命必然會減少，從而影響LED燈具的壽命。

　　對此，資深工程師認為在LED驅動電路輸入部分可以考慮不用電解電容，實際上使用PI的LinkSwitch-PH就可以省去電解電容，PI的單級PFC/恒流設計可以讓設計師省去大容量電容，在輸出電路中，可以用高耐壓陶瓷電容來代替電解電容從而提升可靠性，在設計兩級電路的時候，輸出采用了一個400V的電解電容，這會嚴重影響電路的可靠性，建議采用單級電路用陶瓷電容就可以了。對于不太關注調光功能、高溫環境及需要高可靠性的工業應用來說，建議不采用電解電容進行設計。

　　MOSFET的耐壓不要低于700V

　　耐壓600V的MOSFET比較便宜，很多認為LED燈具的輸入電壓一般是220V，所以耐壓600V足夠了，但是很多時候電路電壓會到340V，在有的時候，600V的MOSFET很容易被擊穿，從而影響了LED燈具的壽命，實際上選用600VMOSFET可能節省了一些成本但是付出的卻是整個電路板的代價，所以，不要選用600V耐壓的MOSFET，最好選用耐壓超過700V的MOSFET。

　　盡量使用單級架構電路

　　有些LED電路采用了兩級架構，即PFC（功率因數校正）+隔離DC/DC變換器的架構，這樣的設計會降低電路的效率。例如，如果PFC的效率是95%，而DC/DC部分的效率是88%，則整個電路的效率會降低到83.6%！“PI的LinkSwitch-PH器件同時將PFC/CC控制器、一個725VMOSFET和MOSFET驅動器集成到單個封裝中，將驅動電路的效率提升到87%，這樣的器件可大大簡化電路板布局設計，最多能省去傳統隔離反激式設計中所用的25個元件！省去的元件包括高壓大容量電解電容和光耦器。LED兩級架構適用于必須使用第二個恒流驅動電路才能使PFC驅動LED恒流的舊式驅動器。這些設計已經過時，不再具有成本效益，因此在大多數情況下都最好采用單級設計。

　　盡量使用MOSFET器件

　　如果設計的燈具功率不是很高，我們建議使用集成了MOSFET的LED驅動器產品，因為這樣做的好處是集成MOSFET的導通少，產生的熱量要比分立的少，另外，就是集成的MOSFET是控制器和FET在一起，一般都有過熱關斷功能，在MOSFET過熱時會自動關斷電路達到保護LED燈具的目的，這對LED燈具非常重要，因為LED燈具一般很小巧且難以進行空氣。

　　雙層電容LED電路解析：

　　近年來由于對LED的性能發展和節能的日益關注，LED被用于照明、超薄電視機的背光等等各種各樣的用途，今后更有望作為各種設備的光源而被廣泛應用。其中高亮度LED可用作為相機攝影用的光源。如今，像智能手機、數碼相機、數碼攝像機等便攜式設備中都安裝了高亮度的攝影用光源LED，作為動畫攝影時的火炬之光以及靜止攝影時的閃光被使用。由于LED今后性能的不斷提高，可能會被更廣泛的用于拍攝場景。

　　LED閃光及課題

　　LED具有這一特征，由控制通過的電流量及時間來調整其自身亮度。因此適用于拍攝場景，使得廣泛應用靜止攝影時的閃光和動態攝影時的火炬之光成為可能。

　　圖1（左）為一般的LED閃光電路結構。LED的電源為電池，因此流入LED的電流為電池的性能所制約。因此明亮度也受到制約。為了配合LED性能的提高及攝影的情況，則需要更明亮的發光，因此必須大電流流向LED。在此，圖1（右）為電氣雙層電容器（EDLC）作為輔助電源來使用的電路結構。在這一電路中，電池無法提供的大電流可以由EDLC來提供，因此與電池的限制無關，LED也能更明亮的發光。

　　圖1：LED閃光的電路結構（左：無EDLC、右：使用了EDLC）

　　圖2中EDLC作為輔助電源，顯示了8A的電流流入LED時的數據。得出的結果是超過了1，000lux的亮度。

　　圖2：使用了EDLC，大電流（8A）驅動LED時的發光特性

　　最適合LED閃光系統的村田制作所的EDLC

　　為了在極短的時間內向LED提供大電流，作為輔助電源被使用的充電粒子的特性要求容量大、內部電阻低。此外，為了在不同環境下能提供穩定的電流，在大溫度范圍內內部電阻低且穩定也是必要條件。

　　EDLC可能實現大容量，因為原理上不會有化學反應的蓄電構造與電池相比能夠減少內部電阻。村田制作所的EDLC不論電極材料還是構造都是最適合的，雖然是小型、超薄的輕包裝，卻在大溫度范圍下實現了低電阻（數十mΩ），以及大容量的電容器。因此，使大電流A在大溫度范圍內能低損耗放電。為此，可以在數十毫秒到數百毫秒間向LED提供一般手提設備的電池難以提供的超過2A的大電流。（參考圖3）‖

　　圖3：放電特性 （2.7V/700mF/30mΩ產品）

　　表1為村田制作所的EDLC產品一覽，圖4為使用了我公司EDLC的LEDflach演示板。這個系統能在33毫秒內向LED提供最大為8A的大電流。（可控制在2A-8A/10-60毫秒）

　　圖4：使用了EDLC的LED閃光演示板

　　今后的發展

　　作為智能手機、數碼攝像機中攝影用燈的LED被廣泛使用。這些機器中EDLC用作LED的輔助電源，能實現更明亮的閃光。另一方面，數碼相機使用了疝氣管閃光系統，具有易控制、省電省空間的特征，有望替代LED。至今為止，能通較大電流的電路系統、高發光率的LED都需要大容量和低電阻的EDLC。

　　配備了攝像頭的設備的用途在不斷擴大，有望在我們的生活中占據更為重要的位子。我公司將繼續研究商品的特征，繼續提案最適合驅動LED的小型、薄型輕包裝并容量大、電阻低的EDLC，并且繼續為提高配備攝像頭設備的便利性做出貢獻。