交流LED技术：优化照明体验

1.3.3.1 交流LED驱动的电路结构与工作原理

今天可用的多数LED都需要直流供电，因此，大多数LED照明系统都含有如图1-13所示的AC-DC变换电路，将交流输入市电电源转换为LED供电的直流电源。不过，最近推出了一种可以直接用交流输入市电供电的LED电路（如图1-15和图1-16所示），电路用一只表面贴装电阻设定输入电压，交流输入市电供电范围有AC100～110V和AC220～230V两种。在交流LED芯片中，LED包含了多层LED半导体结，使交流LED二极管PN结总正向电压接近于AC110V或AC220V的交流输入市电电压。

图1-13 常用的LED驱动电路结构

LED直接采用交流输入市电供电简化了电源变换电路的设计，增加了系统的工作可靠性，并减少了LED驱动电路设计时间。

交流LED驱动的重大技术突破是超细LED晶粒在封装时采用特殊交错的矩阵排列组合技术，同时利用LED的PN结二极管特性兼作整流，半导体制作过程在其中扮演着相当重要的角色。交流LED通过半导体制作过程整合成一堆采用交错矩阵式排列工艺的微小晶粒，并加入桥式电路至芯片设计，使交流电流通过LED可以双向导通，实现LED的发光。交流LED晶粒的排列如图1-14所示，因此只需要两根导线引入交流输入市电电源即可使交流LED发光工作。

1.3.3.2 交流LED（ACLED）驱动的实现

如图1-14所示，将一堆LED微小晶粒采用交错的矩阵式排列工艺均分为5串，5串交流LED晶粒组成类似一个整流桥的电路，整流桥的两端分别连接AC110V/220V交流输入市电电源，交流LED的另两端再连接一串LED晶粒，交流输入市电的正半周沿1→5→4通路流动，3串LED晶粒发光，交流输入市电的负半周沿2→5→3通路流动，又有3串LED晶粒发光，4个桥臂上的LED晶粒轮流发光，中间一串LED晶粒同时发光。4个桥臂上的LED以每秒50/60次的频率交替点亮。通过整流桥的直流电流是脉动直流电流，LED的发光是闪动的，由于LED有断电余辉续光的特性，并且由于人眼的视觉停留作用，使人眼对LED的发光感觉是连续发光。交流LED驱动工作原理见图1-15。(www.xing528.com)

也可以采用图1-16所示的电路为交流LED供电，这时先经过桥式交流市电整流电路输出直流高电压为高压负载LED供电，使高压LED负载串连续导通发光工作。

图1-14 交流LED晶粒排列示意图

图1-15 交流LED驱动工作原理图1

图1-16 交流LED驱动工作原理图2