江 磊，劉木清

(復(fù)旦大學(xué)先進(jìn)照明技術(shù)教育部工程研究中心，電光源研究所，上海 200433)

1 背景介紹

近年來， 隨著LED技術(shù)的飛速發(fā)展，LED應(yīng)用進(jìn)入了一個(gè)繁榮的新時(shí)期。驅(qū)動(dòng)技術(shù)作為LED應(yīng)用不可缺少的一個(gè)環(huán)節(jié)，越來越多地受到了人們的關(guān)注[1]。LED類似二極管的伏安特性、長壽命、高光效、可控性強(qiáng)等特點(diǎn)對(duì)驅(qū)動(dòng)電源提出了有別傳統(tǒng)開關(guān)電源的若干新要求[2]。本文將針對(duì)這些要求分別從驅(qū)動(dòng)電源的拓?fù)?、可靠性及可控性三個(gè)方面對(duì)業(yè)內(nèi)研究的一些新進(jìn)展做大致介紹。

2 LED驅(qū)動(dòng)拓?fù)湫卵芯?/h2>

LED作為一種固態(tài)光源，其類似二極管的電氣特性決定了需采用恒流電路對(duì)其進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。而驅(qū)動(dòng)電路的好壞直接影響整個(gè)光源系統(tǒng)的效率和壽命。因此，開發(fā)和改良LED驅(qū)動(dòng)電路是業(yè)界研究的一個(gè)重點(diǎn)方向。驅(qū)動(dòng)電路輸入可為直流或交流，這里我們主要討論針對(duì)交流輸入，即離線式驅(qū)動(dòng)器的研究進(jìn)展情況。

2.1 離線式開關(guān)驅(qū)動(dòng)器研究

離線式開關(guān)驅(qū)動(dòng)器是指從交流電網(wǎng)上獲得電壓，驅(qū)動(dòng)LED負(fù)載的開關(guān)電源，一般具有效率高、電氣隔離等優(yōu)點(diǎn)。從拓?fù)渖线M(jìn)行分類，可分為正激式(Forward)、反激式(Flyback)、半橋式(Half Bridge)、全橋式(Full Bridge)、半橋LLC諧振式(LLC Resonant Half Bridge)等。目前，市場(chǎng)上應(yīng)用較廣的離線式LED開關(guān)驅(qū)動(dòng)器主要以反激式和半橋LLC諧振式為主。其中，反激式拓?fù)溆捎谄潆娐泛?jiǎn)單、成本低、效率較高等特點(diǎn)，受到中小功率LED應(yīng)用的青睞。而半橋LLC諧振式拓?fù)鋺{借非常高的效率及功率密度、良好的輸出特性和電磁兼容性被大規(guī)模地應(yīng)用于大功率LED驅(qū)動(dòng)器上。

針對(duì)現(xiàn)有拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的改良，研究的熱點(diǎn)主要集中在對(duì)效率、功率因數(shù)的提高和結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化上。

反激式驅(qū)動(dòng)器通過變壓器傳遞能量，由于無法做到原副邊繞組完全耦合，漏感上的能量無法有效傳遞，從而造成了損耗。文獻(xiàn)[3]提出了一種較為新穎實(shí)用的解決方法，如圖1所示，通過將buck-boost電路與反激電路進(jìn)行整合，通過buck-boost電路保證較高的功率因數(shù)，同時(shí)循環(huán)利用漏感能量，提升了效率。由于漏感能量被吸收，進(jìn)一步減輕了開關(guān)管關(guān)斷時(shí)的電壓應(yīng)力，可謂一舉三得。文中針對(duì)265V輸入下8W的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了0.95的功率因數(shù)和90%的效率。

圖1 循環(huán)利用漏感能量以實(shí)現(xiàn)高效率和高功率因數(shù)的電路原理圖Fig.1 Circuit of high efficiency and PF driver with leakage inductance energy recycling technique

文獻(xiàn)[4]同樣是利用buck-boost電路進(jìn)行功率因數(shù)校正，其通過兩級(jí)結(jié)構(gòu)，結(jié)合零電壓開關(guān)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了效率的提升(見圖2)。文中針對(duì)60W應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了0.99的功率因數(shù)和93%的效率。

圖2 零電壓開關(guān)高效率高功率因數(shù)電路原理圖Fig.2 Circuit of high efficiency and PF driver with zero-voltage switching-on characteristics

此外，作為電磁兼容性的重要部分，實(shí)現(xiàn)高功率因數(shù)也是研究的熱點(diǎn)[5]，相關(guān)的創(chuàng)新性的控制方式和結(jié)構(gòu)研究層出不窮[6～8]，為反激式驅(qū)動(dòng)器實(shí)現(xiàn)功率因數(shù)校正提供了較為廣泛的解決方案。

在傳統(tǒng)隔離型反激式驅(qū)動(dòng)器應(yīng)用中，光耦一直被用作原副邊的電氣隔離和信號(hào)反饋。近年來，很多相關(guān)研究關(guān)注于如何實(shí)現(xiàn)原邊控制，從而取消光耦，減小驅(qū)動(dòng)器的體積，降低成本，提高可靠性，從而在小功率LED的應(yīng)用中顯示出優(yōu)勢(shì)[9～11]。

針對(duì)半橋等拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，有學(xué)者針對(duì)現(xiàn)有拓?fù)溥M(jìn)行了分析和比較[12]。文獻(xiàn)[13]提出并分析了一種非對(duì)稱半橋式結(jié)構(gòu)(見圖3)，一方面，通過對(duì)變壓器次級(jí)繞組的非對(duì)稱設(shè)計(jì)，減小了勵(lì)磁電流的平均值，從而降低了導(dǎo)通損耗。另一方面，通過零電壓開關(guān)技術(shù)，降低了開關(guān)管和二極管的開關(guān)損耗，從而實(shí)現(xiàn)了較高的效率。在此基礎(chǔ)上，另有一些文獻(xiàn)進(jìn)行了相關(guān)的研究工作[14～15]。

圖3 減小變壓器勵(lì)磁電流平均值的非對(duì)稱半橋拓?fù)銯ig.3 Soft-switching asymmetrical half-bridge converter for average magnetizing current minimization

在LED驅(qū)動(dòng)應(yīng)用的新拓?fù)溲芯糠矫?，J. Marcos Alonso等人提出了一種較為新穎的雙buck-boost(IDBB)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)[16，17](見圖4)。通過單個(gè)開關(guān)管控制級(jí)聯(lián)的buck-boost電路，使其分別工作DCM和CCM模式，從而實(shí)現(xiàn)較高的功率因數(shù)和較小的輸出電容。但是，由于能量在多次轉(zhuǎn)移中損耗較大，系統(tǒng)效率并不高。Douglas Camponogara 等人在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了一定的改良，如圖5所示，提出了一種優(yōu)化的級(jí)聯(lián)方式，減少了經(jīng)過兩次轉(zhuǎn)移的能量比例，從而提高了系統(tǒng)效率[18]。經(jīng)過優(yōu)化后的系統(tǒng)在75W負(fù)載下效率達(dá)到94%，較原有85%的效率有了較大幅度的提升。

2.2 非開關(guān)驅(qū)動(dòng)器研究

為避免使用復(fù)雜的開關(guān)電路，從而降低成本，提高系統(tǒng)的可靠性，用交流電源直接驅(qū)動(dòng)LED也是目前的一個(gè)研究的熱點(diǎn)，也有相關(guān)文獻(xiàn)對(duì)交流電驅(qū)動(dòng)下的LED特性進(jìn)行了研究[19]。

圖4 IDBB型驅(qū)動(dòng)電路原理圖Fig.4 IDBB driver circuit

圖5 一種改良后的IDBB驅(qū)動(dòng)原理圖Fig.5 An Improved IDBB driver circuit

傳統(tǒng)交流直接驅(qū)動(dòng)LED往往采用兩種方式(見圖6)，一種采用兩組LED反向并聯(lián)而成，兩組芯片分別工作在交流電的正負(fù)半周期；另一種通過整流橋進(jìn)行半波整流后接LED負(fù)載。這兩種電路負(fù)載調(diào)整率較差，由于LED導(dǎo)通時(shí)間較短，普遍存在功率因數(shù)低、存在頻閃、無法進(jìn)行可控硅調(diào)光等問題，前者由于每組LED僅導(dǎo)通半周期，還面臨成本較高的問題。

通過橋式整流結(jié)構(gòu)的交直流LED設(shè)計(jì)[20]，可以使大多數(shù)LED芯片處于工作狀態(tài)，提高了LED芯片的使用率。結(jié)合恒流二極管的使用，對(duì)LED電流進(jìn)行限制，可以進(jìn)一步提高系統(tǒng)的可靠性(見圖7)。

分段式LED控制是一種較為新穎和有效的技術(shù)，可以極大地改善AC LED應(yīng)用中出現(xiàn)的LED導(dǎo)通時(shí)間較短、諧波含量高、功率因數(shù)因數(shù)較低等問題，目前市場(chǎng)上也已出現(xiàn)相關(guān)成熟的驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品[21]，見圖8。文獻(xiàn)[22]中提出了一種基于FPGA的分段式AC LED控制方法，通過檢測(cè)AC電源端的線電壓，控制LED負(fù)載中導(dǎo)通的LED顆數(shù)，延長導(dǎo)通角，使其模擬電阻負(fù)載特性，從而達(dá)到降低諧波，提高功率因數(shù)的目的，更好地兼容可控硅調(diào)光。

圖6 傳統(tǒng)交流直接驅(qū)動(dòng)LED的兩種方式Fig.6 Two traditional methods for directly driving LEDs from AC

圖7 結(jié)合恒流二極管的橋式整流結(jié)構(gòu)的交直流LED應(yīng)用Fig.7 Application of directly driving LEDs with bridge structure and current regulative diodes

圖8 分段式AC LED控制結(jié)構(gòu)框圖Fig.8 Block diagram of AC LED driver based on segmentation control

此外，無源諧振式LED驅(qū)動(dòng)器[23](原理圖見圖9)、開關(guān)斬波-線性恒流驅(qū)動(dòng)器[24]等驅(qū)動(dòng)器都具有各自的特點(diǎn)，前者通過諧振網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)，在保證平均電流恒定的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了較高的效率和可靠性；后者以低成本實(shí)現(xiàn)恒流驅(qū)動(dòng)，都具有一定的實(shí)用性。

圖9 無源諧振式LED驅(qū)動(dòng)器原理圖Fig.9 Circuit of passive resonant LED driver

針對(duì)AC LED 50Hz或100Hz電壓周期可能帶來的頻閃問題，一種有效的方法是在LED器件層面，采用長余輝熒光粉，可以在交流電周期變化時(shí)，利用亮度的延遲變化彌補(bǔ)LED芯片不發(fā)光所帶來的發(fā)光間斷，從而解決發(fā)光頻閃[25]。

3 LED驅(qū)動(dòng)可靠性相關(guān)研究

LED光源的另一大特點(diǎn)是長壽命，這就要求LED驅(qū)動(dòng)器能夠盡可能保證系統(tǒng)的可靠性，實(shí)現(xiàn)高的MTBF。

3.1 無電解電容驅(qū)動(dòng)研究

電解電容一般被用于驅(qū)動(dòng)輸入儲(chǔ)能、平衡瞬時(shí)功率和輸出濾波。由于其壽命相對(duì)較短，如何改進(jìn)電路結(jié)構(gòu)，減少甚至消除電解電容的使用便成為了LED驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域一個(gè)熱門的研究方向。下面簡(jiǎn)單羅列近期的一些相關(guān)研究進(jìn)展。

早期的研究多以諧波注入和脈動(dòng)電流輸出的方式為主[26]，對(duì)功率因數(shù)和輸出電流有影響，應(yīng)用具有一定的局限性。文獻(xiàn)[27]中提出了一種方法，增大儲(chǔ)能電容上的電壓紋波，在實(shí)現(xiàn)高功率因數(shù)的同時(shí)保證了恒流輸出。

Shu Wang等人提出了一種有源濾波電路[28](見圖10)，一方面通過CL濾波器阻止開關(guān)產(chǎn)生的高次電流諧波流入LED，另一方面通過雙向變換器進(jìn)行電流的緩沖分配，使LED負(fù)載上僅流過直流分量，從而在不使用電解電容的條件下避免了脈動(dòng)電流造成的閃爍問題。在此基礎(chǔ)上，楊洋等人提出了一種基于電流基準(zhǔn)的前饋控制策略[29]，結(jié)合雙閉環(huán)中電流調(diào)節(jié)器的輸出和電流基準(zhǔn)前饋量計(jì)算雙向變換器理想的占空比，控制其輸入電流為兩倍輸入頻率的交流電流，以避免LED驅(qū)動(dòng)電流畸變引起的頻閃。

圖10 有源濾波型無電解電容電路原理圖Fig.10 A electrolytic capacitor-less circuit with active power filter technique

馬紅波等人提出了一種基于SEPIC電路的無電解電容改進(jìn)型方案[30](見圖11)，利用增大紋波法降低了輸出電容值，并在此基礎(chǔ)上將填谷電路和電流斷續(xù)模式引入SEPIC電路[31](見圖12)，通過中間電容實(shí)現(xiàn)功率平衡，從而減小了所需的輸出電容。利用填谷電路的特點(diǎn)，降低了中間電容和二極管的電壓應(yīng)力。

圖11 基于SEPIC電路的無電解電容方案原理圖Fig.11 A electrolytic capacitor-less circuit based on SEPIC topology

圖12 帶填谷電路的SEPIC型無電解電容方案原理圖Fig.12 Circuit of Valley-fill SEPIC-derived driver without electrolytic capacitors

雖然無電解電容研究成果斐然，但值得討論的是，是否LED驅(qū)動(dòng)的長壽命必須依靠舍棄電解電容的應(yīng)用而實(shí)現(xiàn)？從原理上而言，電解電容的失效的根本原因是電解液的揮發(fā)，而電解液的揮發(fā)速度是與溫度密切相關(guān)的，遵循阿累尼烏斯定律。在工作范圍內(nèi)，期望壽命L的計(jì)算大致符合下式：

其中，L0為額定溫度下的電容壽命，Tmax和Ta分別為額定溫度及實(shí)際使用溫度。以常用于PFC輸出的Rubycon公司BXC系列鋁電解電容為例，標(biāo)稱105℃時(shí)的額定壽命為10000小時(shí)，如果將電容的工作溫度限制在85℃，即可達(dá)到40000小時(shí)；如果進(jìn)一步限制在75℃，即可達(dá)到80000小時(shí)，考慮到LED的光衰和產(chǎn)品更新需要，這樣的壽命已經(jīng)足夠了。而隨著材料科學(xué)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，電解電容的壽命會(huì)更長，可靠性會(huì)更高。

因此，新拓?fù)溲芯繜o可厚非，但僅僅因?yàn)殡娊怆娙菘赡艿膲勖鼏栴}就因噎廢食，忽略其眾多優(yōu)點(diǎn)甚至將其拋棄，產(chǎn)生“聞電解電容而色變”的心理則是完全沒有必要的。只要依靠良好的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，完全可以在使用電解電容的應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)長壽命。

3.2 LED多路恒流/均流驅(qū)動(dòng)研究

在大功率LED應(yīng)用中，通常需要同時(shí)驅(qū)動(dòng)若干路LED，如果將這幾路LED簡(jiǎn)單地并聯(lián)起來用單一恒流源進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，由于LED節(jié)壓降存在差異，會(huì)造成電流在幾路LED間的分配不均。由于LED電流越大，結(jié)溫相對(duì)越高，而LED節(jié)壓降隨結(jié)溫升高而降低，這種正反饋會(huì)使電流分配情況進(jìn)一步惡化，從而使某一路或幾路LED電流過大而失效，進(jìn)而引發(fā)連鎖反應(yīng)，影響到系統(tǒng)的壽命[32]。

因此，均流電路的存在則顯得很有必要。根據(jù)均流方式的實(shí)現(xiàn)，可大致分為無源均流、有源均流及磁均流三大類[33～35]。

針對(duì)無源均流，以電容作為均流元件有簡(jiǎn)單、高效的特點(diǎn)，還可以在均流的同時(shí)起到隔離作用。文獻(xiàn)[36～38]中分別介紹了使用電容作為均流元件的三種應(yīng)用(見圖13)。而文獻(xiàn)[39]中則提出了一種基于無源諧振恒流網(wǎng)絡(luò)的多路均流方式，首先將PFC輸出的直流電壓通過DC/AC逆變器逆變?yōu)楦哳l正弦交流，再通過無源諧振模塊進(jìn)行均流，美中不足的是逆變器效率不夠高，會(huì)影響整體效率。

圖13 三種利用電容作為均流元件的均流電路原理圖Fig.13 Schematics of current sharing circuits using capacitor as current-sharing component

俞憶潔等提出了一種基于電容鉗位的主動(dòng)式均流電路[40]，如圖14所示，令各LED支路串聯(lián)的開關(guān)管輪流交錯(cuò)導(dǎo)通，利用各LED支路間跨接的鉗位電容在一個(gè)周期內(nèi)的電荷守恒，實(shí)現(xiàn)多路LED串的均流。

圖14 基于電容鉗位的主動(dòng)式均流電路Fig.14 Active capacitor clamped current sharing circuit

在磁均流研究方面，文獻(xiàn)[41]中介紹了一種集成于反激變換器的多路磁均流方案(見圖15)。通過磁路設(shè)計(jì)，使所有副邊繞組兩兩之間都存在低磁阻磁回路，且副邊繞組匝數(shù)相等，從而保證了副邊繞組間的均流。原邊繞組分散繞置在每個(gè)副邊繞組上，從而更能減小漏感，改善均流效果。

圖15 集成于反激變換器的多路磁均流電路Fig.15 Schematic of flyback converter with automatic current sharing dependent on integrated magnetic technique

4 LED可控性相關(guān)研究進(jìn)展

LED與傳統(tǒng)光源相比，可控性強(qiáng)是其一大特點(diǎn)。從芯片角度而言，一方面，控制LED電流大小即可控制其發(fā)出的總光通量，從而實(shí)現(xiàn)模擬調(diào)光；另一方面，LED可以提供極快的響應(yīng)速度，為PWM調(diào)光帶來了可行性。在此基礎(chǔ)上結(jié)合有線或無線控制裝置，形成照明控制系統(tǒng)，則可進(jìn)一步拓展LED的應(yīng)用范圍。

4.1 LED調(diào)光研究

PWM調(diào)光是LED應(yīng)用最常用調(diào)光方法之一，但對(duì)于高功率因數(shù)反激等拓?fù)涠?，由于存在固有的低帶寬響?yīng)特征，如何兼容PWM調(diào)光成為一個(gè)需要解決的問題。David Gacio等在分析現(xiàn)有調(diào)光方法存在問題的基礎(chǔ)上，提出了一種高速串聯(lián)PWM調(diào)光方法[42](見圖16)，將PWM調(diào)光頻率控制在與開關(guān)頻率相近的速度，在保證原有功率因數(shù)的前提下實(shí)現(xiàn)了10∶1的調(diào)光比，并且避免了PWM調(diào)光帶來的噪聲問題，具有一定的應(yīng)用意義。文獻(xiàn)[43]則對(duì)傳統(tǒng)的反激式驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行了一定的變化，將開關(guān)管配置在變壓器次級(jí)，通過雙PWM調(diào)制(見圖17)，達(dá)到較為有效的調(diào)光效果，并保持了較高的效率。文獻(xiàn)[44][45]中，對(duì)模擬和PWM調(diào)光進(jìn)行了組合，并進(jìn)行了相關(guān)的實(shí)驗(yàn)研究。

圖16 高速串聯(lián)PWM調(diào)光方案原理框圖Fig.16 Block diagram of high-frequency PWM series dimming technique

圖17 雙PWM調(diào)制調(diào)光方案原理圖Fig.17 Schematic of double pulse-width modulation circuit

在傳統(tǒng)照明時(shí)期，白熾燈、鹵鎢燈等燈具的調(diào)光需求催生出了相控調(diào)光器，主要分為可控硅調(diào)光(前沿相控方式)、MOS晶體管調(diào)光(后沿相控方式)及正弦波電壓變換調(diào)光(SVC)。其中，應(yīng)用最為廣泛的為前沿相控方式，其工作原理在于用雙向晶閘管(TRIAC)將市電正弦波的前沿?cái)財(cái)嗖煌壤?，改變輸出電壓的有效值，從而調(diào)節(jié)負(fù)載的功率。

近年來，由于對(duì)用LED替代傳統(tǒng)可控硅調(diào)光燈具的需求日趨增長，相關(guān)研究也層出不窮。文獻(xiàn)[46]中提出了一種基于反激式驅(qū)動(dòng)器的控制模式，結(jié)合原邊控制，實(shí)現(xiàn)了對(duì)可控硅調(diào)光的兼容。在此基礎(chǔ)上，文獻(xiàn)[47][48]等進(jìn)行了進(jìn)一步的研究和改善。

文獻(xiàn)[49]中則針對(duì)AC LED提出了一種專用的調(diào)光器(見圖18)，通過MOSFET來進(jìn)行切相和占空比調(diào)節(jié)，避免了復(fù)雜的設(shè)計(jì)和LED調(diào)光閃爍問題。

圖18 AC LED專用調(diào)光器原理圖Fig.18 Schematic of dimmer especially designed for AC directly driven LEDs

用LED燈具替代傳統(tǒng)光源，對(duì)驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)主要存在的挑戰(zhàn)有：

1) 傳統(tǒng)白熾燈、鹵鎢燈光源為阻性負(fù)載，而LED驅(qū)動(dòng)器一般為容性，可控硅導(dǎo)通時(shí)如果導(dǎo)通角接近90度，會(huì)產(chǎn)生較大的沖擊電流，產(chǎn)生振蕩，使可控硅無法正常工作，進(jìn)而影響調(diào)光。這就要求LED驅(qū)動(dòng)盡可能模擬阻性負(fù)載特性。

2) 傳統(tǒng)光源由于光效低、功率較大，而等效光通輸出的LED燈具功率要小得多?，F(xiàn)有的可控硅調(diào)光器多為傳統(tǒng)光源設(shè)計(jì)，普遍大于500W，其維持電流較高。當(dāng)使用LED調(diào)光燈具替換時(shí)，可控硅導(dǎo)通后往往由于燈具功率過低，電流達(dá)不到其維持電流，重新關(guān)斷或多次開通，影響調(diào)光。這就要求LED驅(qū)動(dòng)有相應(yīng)的功能，保證可控硅工作時(shí)保持導(dǎo)通。

3) 雙向晶閘管兩個(gè)方向的導(dǎo)通特性一般有一定差異，如果LED調(diào)光電路對(duì)晶閘管的特性過于敏感，可能造成每半個(gè)周期內(nèi)功率輸出差異，造成LED閃爍。這就要求LED驅(qū)動(dòng)能夠具有良好的魯棒特性，保持輸出的穩(wěn)定性。

針對(duì)兼容性問題，NEMA SSL 6做出了對(duì)可控硅調(diào)光器及可調(diào)光LED燈具的調(diào)光性性能要求，市場(chǎng)上也推出了多款相關(guān)的專用芯片，如iW3610/3612、SSL2101、LM3445等。

4.2 LED智能照明控制系統(tǒng)研究

隨著LED的廣泛應(yīng)用和物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)發(fā)展，LED被越來越多地與智能照明控制系統(tǒng)相結(jié)合，從更高層面滿足現(xiàn)代社會(huì)人們?cè)絹碓礁叩恼彰餍枨骩50]。

以智能照明控制系統(tǒng)的控制信號(hào)載體分類，可以分為信號(hào)線型控制、電力線載波控制和無線網(wǎng)絡(luò)控制等。其中，信號(hào)線控制型主要有DALI、DMX512等針對(duì)燈具的控制總線及i-Bus、C-Bus等系統(tǒng)總線。這方面技術(shù)較為成熟，主要以應(yīng)用研究為主[51～52]。

電力線載波控制利用已有電線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，無需重復(fù)布線，實(shí)現(xiàn)成本相對(duì)較低，目前對(duì)其在路燈領(lǐng)域的應(yīng)用有相關(guān)的研究[53～54]。另外，對(duì)于城市家庭、辦公室等場(chǎng)合，由于電網(wǎng)質(zhì)量較好、所需傳輸距離短等有利條件，傳輸速率大于200Mbps的高速電力線適配器(俗稱電力貓)已得到廣泛應(yīng)用，可能會(huì)成為LED照明控制系統(tǒng)室內(nèi)控制方式的方向之一。

無線網(wǎng)絡(luò)控制由于其結(jié)構(gòu)靈活、無需布線等優(yōu)點(diǎn)，近年來受到了大量的關(guān)注。GSM、GPRS、Wi-Fi、藍(lán)牙、Zigbee等技術(shù)都屬于無線網(wǎng)絡(luò)控制方式，也被廣泛應(yīng)用于各類照明控制系統(tǒng)中[55～56]。

LED智能照明控制系統(tǒng)的另一個(gè)研究方向是控制理論及控制方法。針對(duì)路燈控制，文獻(xiàn)[57～58]中分別提出了基于模糊控制算法和整體性控制的理論，并進(jìn)行了相關(guān)的分析和討論。文獻(xiàn)[59]中則討論了應(yīng)用自適應(yīng)算法實(shí)現(xiàn)工作面恒照度及溫度-色溫可控的方式并進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)。

就LED智能照明控制系統(tǒng)的應(yīng)用而言，調(diào)光應(yīng)用應(yīng)當(dāng)是未來的一大技術(shù)點(diǎn)。這里的調(diào)光不僅僅指調(diào)節(jié)照度，還包括顏色、色溫甚至光譜。由于LED的高度靈活性，結(jié)合智能控制系統(tǒng)的光譜組裝技術(shù)可被廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)照明、標(biāo)準(zhǔn)及計(jì)量、機(jī)器視覺、醫(yī)療和生理學(xué)及通用照明領(lǐng)域[60～64]，為照明領(lǐng)域帶來革命性的變革。

5 結(jié)論

本文從拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、可靠性、可控性三個(gè)方面對(duì)目前LED驅(qū)動(dòng)研究領(lǐng)域的一些新進(jìn)展做了大致回顧，重點(diǎn)介紹了離線式開關(guān)驅(qū)動(dòng)器、非開關(guān)驅(qū)動(dòng)器、無電解電容驅(qū)動(dòng)、LED多路恒流/均流、LED調(diào)光及LED智能照明控制系統(tǒng)等幾個(gè)方面。隨著LED芯片的光效越來越逼近理論極限，下一步LED應(yīng)用領(lǐng)域競(jìng)爭(zhēng)的技術(shù)焦點(diǎn)將逐步轉(zhuǎn)移到驅(qū)動(dòng)及控制方向，而這個(gè)方向也是和人類社會(huì)對(duì)生活的舒適性、可控性要求提升的大趨勢(shì)相一致的。掌握驅(qū)動(dòng)及控制技術(shù)的前沿技術(shù)，才能在這場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中贏得先機(jī)。

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