0  引言

    手电筒、MR - 16灯泡的升级换代、应急灯以及几乎任何低功率白光照明应用都已经在采用LED技术。

    接下来路灯可能是LED 技术大规模应用的下一个领域。与手电筒和低功率应用实例相比， LED路灯应用也意味着更大的挑战。

    1  设计要求

    LED路灯照明不会一蹴而就， 因为尚有重大的技术难题需要攻克。除了个别情况（如太阳能电池）， 路灯的输入采用交流电源（通常被称作“离线” ） , 大多是120 V或230 V 交流电。就荧光灯灯管和高压放电灯而言， 它们可选的离线运行镇流器范围较广。但因为发光元件的数目很少， 这种电路很简单。很少有荧光灯有四条以上的灯管， 而高压放电灯采用的元件至少超过一个。然而LED 则大不相同， 即使包括“大功率” LED在内， 大多数的功率只有0. 5W ~ 5W。尽管有一些例外的情况， 但对于路灯来说， 通常都需要采用100个或更多1W 的LED 才能发出其所需的数千流明的光。

    LED 是电流驱动器件， 以350 mA 驱动的1W 白光LED通常具有3. 0 V ~ 4. 0 V 的正向电压VF。LED是动态电阻非常小的PN结二极管。给二极管施加超过VF三倍的电压会导致电流量不受控制。如果将LED 直接连接到离线交流电压， 它会发出很亮的光然后很快失效。“驱动器”这个术语， 被用来形容将离线电压转换为受控直流电流的功率调节电路。手电筒在被用坏之前很可能早已丢失。而路灯的应用需求显然与之不同， 因此， 长期的可靠性和产品使用寿命是路灯的主要考虑因素。LED 已被宣传为持续时间最长的商业光源， 但如果灯可以持续使用数万小时，则与之匹配的驱动器也必须能够坚持使用相同长的时间。这意味着要更加留心电力驱动器的各个方面，包括从系统架构到每个电路元件的选择。

    2  直流总线电压

    驱动100个LED 的方法之一是采用单个串联链，如图1所示。这可以确保经过每个LED 的电流相同。

    此外由于光线输出与电流成正比， 所以这是保证每个器件发出相同光输出的最佳方法。然而问题在于直流电压很容易达到400 V。这样高的电压可能是致命的， 而且还需要较大且昂贵的元件。

    图1  所有100个LED串联