基于标准化模块化LED照明及驱动的探讨楼忠兴．2011年度义乌市工业科技特派员攻关项目（LED照明高效节能控制电源模组的研发）研究成果之一。2．楼忠兴，男，1967年出生，浙江义乌人，现义乌工商职业技术学院任教，主要从事特种装备研发和计算机自动控制研究及教学工作，义乌市第一批工业科技特派员。（义乌工商职业技术学院浙江义乌322000）摘要：解决现有技术存在着驱动电压、电流不稳定，导致LED整灯可靠性降低的问题，提出标准化模组LED驱动电源概念。主要从三个方面优化：多路恒流源驱动；实施大批量生产时保证产品的一致性，即标准化、模块化；驱动控制电源对接智能电网用电管理。以期实现可靠性高、使用寿命长、便于维护管理的大功率路灯驱动电源。关键词：标准化模组驱动电源国内外研究人员在LED电路控制、驱动控制等方面做了大量的工作，灯具的智能化水平有了很大提升。但与此同时，由于电路高度集成和一体化结构，不仅降低了电源的可靠性，同时也极大地降低了整灯的可靠性。特别是LED的长寿命、高可靠性没充分体现出来，其次是驱动电源电流、电压不稳，导致LED的光效、色温的加速蓑减。现有技术上对于LED的电流控制依然存在受电网电压波动的影响导致的驱动电流不稳定、散热等问题，导致LED整灯可靠性降低。一、标准化模组概念一种大功率电源模组LED，包括工作电源和控制电源，和若干组LED工作装置，所研究的每组LED工作装置均包括一组LED模块和对应每一组LED模块的电源驱动模块，LED驱动模块的输出端与LED模块的输入端电连接，LED驱动模块的输入端与工作电源电连接。大功率电源模组LED还包括有主控制器，LED驱动模块的控制端与主控制器电连接，LED驱动模块的反馈端也与主控制器电连接，主控制器与控制电源电连接。这样设置，将大功率的路灯电源分为多个模组，比如200W的电源可以被分成10个相互独立的20W的模块，即使某一个模块坏了，整个系统仍然可以正常运行，不会造成立即死灯的状况，如此一来将大大提高了路灯的可靠性，也便于智能化管理。另外，通过自动检测和控制流过LED的电流，自动检测外界电源电压变化以及LED参数离散性的影响，做到避免LED正向电压的改变而引起电流变动，从而能保持电流恒定，充分发挥LED的各种优良特性。LED驱动模块的主控制器为单片机，开关元件为MOSFET或IGBT。一般70瓦以下的用电器，没有强制性指标。虽然功率不大的单个用电器功率因素低一点对电网的影响不大，但晚上大家点灯，同类负载太集中，会对电网产生较严重的污染。对于30瓦~40瓦的LED驱动电源，将来也会对功率因素方面有一定的指标要求，利用高压MOSFET或IGBT开关功率器件，提高电源效率到80%，功率因素可以做到89%以上。二、模组设计优势主控制器为单片机，采取自动检测和控制流过LED的电流，自动检测外界电源电压变化、环境温度变化，以及LED参数离散性的影响，做到避免LED正向电压的改变而引起电流变动，从而能保持电流恒定，充分发挥LED的各种优良特性。1．通过反馈LED模块的电流参数，辅助主控制器做出输出波形的调整，从而能保持电流恒定，充分发挥LED的各种优良特性。2．每组LED工作装置还包括第一温度传感器，第二温度传感器和触发电路，保证了LED驱动模块和LED模块只要有任何一个出现了过热的情况，即可调整驱动输出，对延缓LED的光衰有利。3．LED驱动模块为PWM驱动模块。采用PWM脉宽调节控制方式，在输入电压、内部参数及外接负载变化的情况下，控制电路通过被控制信号与基准信号的差值进行闭环反馈，调节主电路开关器件导通的脉冲宽度，使得开关电源的输出电流稳定。4．标准模块设计便于维护管理。每当有一个模组发生故障时，可以很方便的更换LED模组或电源驱动模组，在不影响道路正常照明情况下进行维修，同时也降低维护费用，节约使用成本。三、LED模块和驱动电源模块方案设计工作电源依次通过防雷防浪涌模块、干扰抑制模块和滤波整流模块输出符合LED电源驱动模块的工作电流。单片机与智能管理接口连接，收到信息，输出PWM控制信号，将PWM信号传输至电源驱动模块，LED模块的输入电流由驱动电源模块提供，电源驱动模块和LED模块在工作时均反馈电流信号至单片机，由单片机根据实时电流和电压调整PWM输出信号，保证LED模块的工作电流的稳定，同时，电源驱动模块和LED模块还反馈工作温度单片机，一旦LED驱动模块和LED模块的工作温度过高，由单片机调整输出的PWM信号，保证了电源驱动模块和LED模块的工作温度。图1原理框图驱动电源是LED照明路灯的软肋，模块化的显著特点是给终端用户带来互换性的保障，并将灯具厂商从众多的学科技术中解放出来，不再受上游的技术研发之累，不再去闭门