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（6）无论CCM或是DCM，推导输出电压，抓电感一个周期内伏秒积相等；推导输出纹波，抓输出电容的充放电电荷（电容的充放电电流与电感电流纹波相等，存在相位差）。

（7）流过电感的电流不能突变，电容两端的电压不能突变

（4）电流不是特别大时，上管可用PMOS（易于驱动），下管用NMOS，如果上管也用NMOS，则要有自举电路或隔离驱动电路。上管的驱动问题是什么呢？对于所有如Buck、半桥、全桥、LLC、有源钳位等需要上管（NMOS）驱动的地方，如果上管导通时，开关管的源极电位为输入电压，此时的驱动电压要高于输入电压加开关管导通的阈值电压才能让上管顺利导通，而当上管截止，下管导通时，上管的源极电位为零。因此为了驱动上管往往需要通过以下三种方法：①专用的驱动芯片；②隔离变压器；③自举电路

（2）下管MOSFET关断时，体内寄生二极管存在反向恢复问题，而对于续流二极管一般

（4）目前在功率较小（1～5W）的应用场合，恒流驱动电源成本所占的比重已经接近1/3，已经接近了光源的成本，在一定程度上影响了市场推广。

2.1.4 选择和设计LED驱动电源必须考虑的问题1.从驱动电源角度分析LED特点

LED由于环保、寿命长、光电效率高等众多优点，近年来在各行业中的应用得以快速发展。LED的驱动电源更成了关注热点，理论上，LED的使用寿命在10万小时以上，但在实际应用过程中，由于驱动电源的设计及驱动方式选择不当，使LED极易损坏。从驱动电源的角度看LED的具体特点如下所述。

（1）LED的电流随电压的变化很大。改变而引起电流变动，同时恒定的电流使LED的亮度稳定。

（2）另外，LED光通量与温度成反比，所以使用中应尽量减少驱动电源发热和设计良好的散热系统，从而降低LED的工作的温度。

（3）为了保证LED的整体寿命必须将LED的节温控制在一定的范围内。

2.1.5 设计LED驱动电源的整体思路

已经介绍过LED驱动电源需要注意的地方及对整个产品的重要性。首先，我们了解一下我们常用的LED驱动电源的几种工作方式

（2）LED的电压与温度的变化成反比。

（3）LED的光通量随温度的升高而降低。

（4）LED的寿命随温度的升高而减小。2.使用配套LED的驱动电源要求

根据LED的特点，使用配套驱动电源时要注意以下几点。

（1）根据LED电流和电压的特点，比较理想的是使用恒流驱动。它能避免LED正向电压

（3）高功率因素，功率因素是电网对负载的要求。一般对70W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，但晚上使用照明量大，同类负载太集中，会对电网产生较严重的污染。对于30～40W的LED驱动电源，据说在不久的将来，也许会对功率因素方面有一定的指标要求。

（4）现在通行的驱动方式有两种：一是一个恒压源供多个恒流源，每个恒流源单独给每路LED供电。这种方式，组合灵活，一路LED故障，不影响其他LED的工作，但成本会略高一点。二是直接恒流供电驱动方式，LED串联或并联运行。它的优点是成本低一点，但灵活性差，还要解决某个LED故障，不影响其他LED运行的问题。这两种形式，在一段时间内并存。多路恒流输出供电方式，在成本和性能方面会较好，也许是以后的主流方向。

（5）浪涌保护，LED抗浪涌的能力是比较差的，特别是抗反向电压能力。加强这方面的保护也很重要。有些LED灯装在户外，如LED路灯。由于电网负载的启用和雷击的感应，从电

（1）常规变压器降压

这种驱动电源的优点是体积小，不足之处是重量偏重、驱动电源效率也很低，一般在45%～60%，因为可靠性不高，所以一般很少用。

（2）电子变压器降压

这种驱动电源结构不足之处是转换效率低，电压范围窄，一般为180～240V，波纹干扰

③ 金线型号分类：目前市面上LED键合金线，根据使用范围不同，有16～50μm不同的直径，一般每卷长度为500m，市面上也

有每卷1000m的金线。正向工作区：在这一区段，一般是随着电压增加电流也跟着增加，发光亮度也跟着增大。但在这个区段内要特别注意，如果不加任何保护，当正向电压增加到一定值后，那么发光二极管的正向电压会减小，它们之间的宽度叫谱线宽度，也称半功率宽度或半高宽度。半高宽度反映谱线宽窄，即LED单色性的参数，LED半宽小于40nm。有的LED发光不单是单一色，即不仅有一个峰值波长；甚至有多个峰值，并非单色光。为此描述LED色度特性而引入主波长。主波长就是人眼所能观察到的，由LED发出主要单色光的波长。单色性越好，则λp也就是主波长。如GaP材料可发出多个峰值波长，而主波长只有一个，它会随着LED长期工作，结温升高而主波长偏向长波。3.光通量

光通量F是表征LED总光输出的辐射能量，它标志器件的性能优劣。F为LED向各个方向发光的能量之和，它与工作电流直接有关。随着电流增加，LED光通量随之增大。可见光LED的光通量单位为流明而正向电流会加大。如果没有保护电路，会因电流增大而烧坏发光二极管LED发射波长范围在350～1050nm（纳米）之间，波长低显示为紫外线，波长高显示为红外线，而人眼可见光之波长的范围为380～780mm，也就是我们在光谱中见到的红、橙、黄、绿、青、蓝、紫光的范围，如果光源所放射的光之中所含的各色光的比例与自然光相近，则我们眼睛所看到的颜色也就较为逼真。

LED发光强度或光功率输出随着波长变化而不同，绘成一条分布曲线——光谱分布曲线。当此曲线确定之后，器件的有关主波长、纯度等相关色度学参数也随之而定。LED的光谱分布与制备所用化合物半导体种类、性质及PN结结构（外延层厚度、掺杂杂质）等有关，而

④ 金线的优点：金线具有电导率大、耐腐蚀、韧性好等优点，广泛应用于集成电路，相比较其他材质而言，其大的优点就是抗氧化性，这是金线广泛应用于封装的主要原因。

从国内LED应用市场看，建筑照明、显示屏及交通信号灯合计占比56%，这些市场总量增长比较快，但相对分散，技术标准也不统一；而在小尺寸背光与汽车上的应用合计只有7%。

在LED应用市场上，手机背光市场、即将开发的大尺寸背光市场、汽车市场是目标市场比较集中的“整装”市场，技术要求比较高；未来通用照明市场在细分市场上比较集中，总体看比较分散，但整体规模庞大，进入技术门槛比较高，因此背光市场、汽车市场与通用照明市场有利于进入企业持续稳定地成长，这些领域的毛利也更高，国内企业应更多地参与到这类市场的布局中来，以赢得未来更广阔的成长空间。在照明驱动IC领域，国内企业还主要处于研发阶段，更没有做到一定规模，没有驱动IC，LED照明“灯泡”进不了千家万户，同样，LED照明的爆发必将促进驱动IC的大发展。

1.4 LED结构其内部结构为一个PN结，具有单向导电性。晶片是LED主要的原材料之一，是LED的发光部件，是核心的部分，晶片的好坏将直接决定LED的性能。晶片的尺寸单位为mil。晶片的焊垫一般为金垫或铝垫。其焊垫形状有圆形、方形、十字形等。白光和粉红光是一种光的混合效果，常见的是由蓝光+黄色荧光粉和蓝光+红色荧光粉混合而成的。

LED的核心是一个半导体的晶片，晶片的一端附在一个支架上，一端是负极，另一端连接电源的正极，使整个晶片被环氧树脂封装起来。半导体晶片由两部分组成：一部分是P型半导体，在它的里面空穴占主导地位；另一部分是N型半导体，在这边主要是电子。但这两种半导体连接起来的时候，它们之间就形成一个PN结。当电流通过导线作用于这个晶片的时候，电子就会被推向P区，在P区里，电子跟空穴复合，然后就会以光子的形式发出能量，这就是LED发光的原理。LED光源内部结构如图1-12所示，主要由支架、银胶、晶片、金线、环氧树

（3）显示屏：LED显示屏作为一种新兴的显示媒体，随着大规模集成电路和计算机技术的高速发展，其得到了飞速发展，它与传统的显示媒体——多彩霓虹灯、像素管电视墙、四色磁翻板相比较，以其亮度高、动态影像显示效果好、故障低、能耗少、使用寿命长、显示内容多样、显示方式丰富、性能价格比高等优势，已广泛应用于各行各业。

在高亮度白光LED中，一小部分蓝光发生斯托克斯位移后具有更长的波长。这是好事情，因为这使得LED灯厂商可以使用许多不同颜色的荧光粉层，从而扩展发射光谱，有效地提高LED的显色指数（CRI）。采用荧光粉的白光LED获得的高CRI是有代价的，因为斯托克斯位移会造成白光LED的效率低于单色LED的效率。不过对于大多数照明应用而言，宁愿选用高CRI而效率略低的LED灯。