[科普中国]-LED电源

LED电源是电源中的一种，是向电子设备提供功率的装置，也是电源供应器。是通过变压器和整流器，把交流电变成直流电的装置，这个装置就叫做整流电源，也叫驱动电源。把能提供信号的电子设备叫做信号源。锂电池、干电池、整流电源、信号源有时也叫做电源。电池分±级。

LED电源介绍把其他形式的能转换成电能的装置叫做电源。

发电机能把机械能、化学能等转换成电能，干电池能把化学能转换成电能。

电池本身并不带电，它的两极分别有正负电荷，由正负电荷产生电压（电流是电荷在电压的作用下定向移动而形成的），电荷是广泛存在于导体中的导电的离子，要产生电流只需要加上电压即可。

当电池两极接上导体时为了产生电流而把电荷释放出去，当电荷散尽时干电池等叫做电源；通过变压器和整流器，把交流电变成直流电的装置叫做整流电源。能提供信号的电子设备叫做信号源。

LED电源是恒流源，一般开关电源是恒压源。

工作原理：LED对电源的供给有2个方面的要求，首先要求输出电压>LED的导通电压，其次是要求工作电流稳定，并且不能大于LED的额定电流。当LED的工作电流超过额定电流时，LED会很快出现衰老损坏。因此LED使用的电源必须具有恒流功能。

在设计LED用的开关电源，首先确定LED的电流，然后根据使用灯珠的串联数量来确定电源电压。设计时以电流作为主要工作参数，电压为辅助参数。其框图如下图所示：

电压LED电源一般的工作电压为3.0～3.6V。有一些工作电压更低，如2.0、2.5、2.7V 等；也有一些 是1.2V常用工作电压为5V、12V、24V，还有少数15V 或28V 的特殊用途的电压源。

电流从几毫安到几安都有，但是由于大多数嵌入式电子产品的工作电流小于300mA，所以30～300mA 的电源在品种及数量上占较大的比例。

尺寸发展的便携式产品都采用贴片式器件，主要有SO封装、SOT-23 封装，μMAX 封装及封装尺寸最小的SC-70 及最新的SMD封装等，使电源占的空间越来越小。

措施新型电源有完善的保护措施，这包括：输出过流限制、过热保护、过压保护、短路保护及电池极性接反保护。

耗电功能新型电源的静态电流都较小，一般为几十μA 到几百μA。

个别微功耗的线性稳压器，其静态电流仅1.1μA。另外，不少电源IC 有关闭电源控制端功能（用电瓶来控制），在关闭电源状态时IC 自身耗电在1μA 左右。

由于它可使一部分电路不工作，可大大节省电能。

例如，在无线通信设备上，在发送状态时可关闭接收电路；在未接收到信号时可关闭显示电路等。

输出不少便携式电子产品中有单片机，在电源因过热或电池低电压而使输出电压下降一定百分数时，电源有一个电源工作状态信号输给单片机，使单片机复位，利用这个信号也可以做成电源工作状态指示（当电池低电压时，有LED 显示)。1

电压一般的输出电压精度为±2～4%之间，有不少新型电源的精度可达±0.5～±1%；

并且输出电压温度系数较小，一般为±0.3～±0.5mV/℃，而有一些可达到±0.1mV/℃的水平。

线性调整率一般为0.05%～0.1%/V，有的可达0.01%/V；负载调整率一般为0.3～0.5%/mA，有的可达0.01%/mA。

电源升压式DC/DC 变换器的效率高，但纹波及噪声电压较大，低压差；线性稳压器效率低，‘但噪声最小，这两者结合组成的双输出电源IC 可较好地解决效率及噪声的问题。例如，数字电路部分采用升压式DC/DC 变换器电源，而对噪声敏感的电路采用LDO 电源，这种电源有MAX710/711，MAX1705/1706 等。

另一种例子是电荷泵+LDO 组成，输出稳压的电荷泵电源IC，例如MAX868，它可输出0～-2VIN 可调的稳定电压，并可提供30mA 电流；MAX1673稳压型电荷泵电源IC 输出与VIN 相同的负压，输出电流可达120mA不等。

分类1、按供电电压分：高压AC85-265、低压1.5-36V

2、按供电方式分：恒压源和恒流源之分.

3、按输入输出的隔离关系分：隔离电源和非隔离电源.

4、输入电压与输出电压的关系分：升压型、降压型、升降压型.等等

LED不能像传统光源那样直接使用供电电源，需要驱动电路将供电电源变换为直流电流才能工作。LED驱动电路的类型、结构与供电电源的类型有关，通常分为直流供电、交流供电两大类。2

直流供电

指能直接提供直流电流的各种干电池、蓄电池和太阳能电池等，根据所提供的电源电压又可分为以下几种形式。

低电压驱动低电压驱动就是指用低于LED正向导通压降的电压驱动LED，如一节普通干电池或镍铬/镍氢电池，其正常供电电压为0.8～1.65V。低电压驱动LED需要把电压升高到足以使LED导通的电压值。对于LED这样的低功耗照明器件，这是一种常见的使用情况，如LED手电筒、LED应急灯、节能台灯等。由于受单节电池容量的限制，一般不需要很大功率，但要求有最低的成本和比较高的变换效率。另外，考虑到有可能配合一节5号电池工作，还要有最小的体积，其最佳技术方案是电荷泵式升压变换器。

过渡电压驱动过渡电压驱动是指给LED供电的电源电压值在LED管压降附近变动，这个电压有时可能略高于LED管压降，有时可能略低于LED管压降。如一节锂电池或者两节串联的铅酸电池，满电时电压在4V以上，电快用完时电压在3V以下。用这类电源供电的典型应用有LED矿灯等。过渡电压驱动LED的电源变换电路既要解决升压问题又要解决降压问题，为了配合一节锂电池工作，也需要有尽可能小的体积和尽量低的成本。一般情况下功率也不大，其最高性价比的电路结构是反极性电荷泵式变换器。

高电压驱动高电压驱动是指给LED供电的电压值始终高于LED管压降，如6V、12V、24V蓄电池，典型应用有太阳能草坪灯、太阳能庭院灯、机动车的灯光系统等。高电压驱动LED要解决降压问题，由于高电压驱动一般是由普通蓄电池供电，会用到比较大的功率(如机动车照明和信号灯光)，应该有尽量低的成本。变换器的最佳电路结构是串联开关降压电路。交流供电(市电驱动)，这是一种对LED照明应用最有价值的供电方式，是半导体照明普及应用必须要解决好的问题，交流供电(市电驱动)应用于LED驱动，一般要经过降压、整流、滤波、稳压(或稳流)等环节，使交流电源转换为直流电源，然后通过适当的驱动电路为LED提供合适的工作电流，还要有比较高的变换效率、有较小的体积和较低的成本。另外，还应该解决安全隔离问题。考虑到对电网的影响，还要解决好电磁干扰和功率因数问题。对中小功率的LED，其最佳电路结构是隔离式单端反激变换器。对于大功率的应用，应该使用桥式变换电路。3

用途LED电源广泛应用于路灯、隧道灯、LED地砖、LED点光源、LED格栅灯、LED室内灯、LED天花灯、楼宇、路桥、广场建筑设施、草坪灯、幕墙灯、LED洗墙灯，台灯 酒店 体育场 LED植物灯 水族灯等；

信息平面显示有 LED显示屏、显示板、动态广告牌、模拟动画、体育场馆、车厢内的指示灯及内部阅读灯、车外的刹车灯、尾灯、转向灯、侧灯、防爆灯具、矿业生产中的矿灯等。

设计LED驱动电源的设计并不难，但是心里一定要先规划好。

只要做到调试前计算，调试时测量，调试后老化，相信谁都可以搞好LED。

1、LED电流大小

大家都知道LEDripple过大的话，LED寿命会受到影响，影响有多大，也没见过哪个专家说过。

2、芯片发热

这主要针对内置电源调制器的高压驱动芯片。

假如芯片消耗的电流为2mA，300V的电压加在芯片上面，芯片的功耗为0.6W，当然会引起芯片的发热。驱动芯片的最大电流来自于驱动功率MOS管的消耗，简单的计算公式为I=cvf(考虑充电的电阻效益，实际I=2cvf，其中c为功率MOS管的cgs电容，v为功率管导通时的gate电压，所以为了降低芯片的功耗，必须想办法降低c、v和f。

如果c、v和f不能改变，那么请想办法将芯片的功耗分到芯片外的器件，注意不要引入额外的功耗。再简单一点，就是考虑更好的散热吧。

3、功率管发热

关于这个问题，也见到过有人在论坛发过贴。

功率管的功耗分成两部分，开关损耗和导通损耗。

要注意，大多数场合特别是LED市电驱动应用，开关损害要远大于导通损耗。

开关损耗与功率管的cgd和cgs以及芯片的驱动能力和工作频率有关，所以要解决功率管的发热可以从以下几个方面解决：A、不能片面根据导通电阻大小来选择MOS功率管，因为内阻越小，cgs和cgd电容越大。

如 1N60的cgs为250pF左右，2N60的cgs为350pF左右，5N60的cgs为1200pF左右，差别太大了，选择功率管时，够用就可以了。 B、剩下的就是频率和芯片驱动能力了，这里只谈频率的影响。

频率与导通损耗也成正比，所以功率管发热时，首先要想想是不是频率选择的有点高。

想办法降低频率吧!不过要注意，当频率降低时，为了得到相同的负载能力，峰值电流必然要变大或者电感也变大，这都有可能导致电感进入饱和区域。

4、工作频率降频

这个也是用户在调试过程中比较常见的现象，降频主要由两个方面导致。输入电压和负载电压的比例小、系统干扰大。

对于前者，注意不要将负载电压设置的太高，虽然负载电压高，效率会高点。

对于后者，可以尝试以下几个方面：

a、将最小电流设置的再小点；

b、布线干净点，特别是sense这个关键路径；

c、将电感选择的小点或者选用闭合磁路的电感；

d、加RC低通滤波吧，这个影响有点不好，C的一致性不好，偏差有点大，不过对于照明来说应该够了。

无论如何降频没有好处，只有坏处，所以一定要解决。

5、电感或者变压器的选择

相同的驱动电路，用a生产的电感没有问题，用b生产的电感电流就变小了。

遇到这种情况，要看看电感电流波形。

有的工程师没有注意到这个现象，直接调节sense电阻或者工作频率达到需要的电流，这样做可能会严重影响LED的使用寿命。

所以说，在设计前，合理的计算是必须的，如果理论计算的参数和调试参数差的有点远，要考虑是否降频和变压器是否饱和。

变压器饱和时，L会变小，导致传输delay引起的峰值电流增量急剧上升，那么LED的峰值电流也跟着增加。在平均电流不变的前提下，只能看着光衰了。4

电源寿命LED芯片和电源装在一起，一般空间狭小，散热条件差，如何保证LED电源质量和寿命，就要从设计前就开端思忖，从而避免LED电源很快失效，可以说LED电源寿命是制约着LED发展的关键。

这是一下需要系统设计和考虑的综合问题。

我们认为影响LED电源寿命的性能包括环境特征，部件和电力待征，综合有以下方面：

1、实际应用环境的影响：高湿环境、高温环境、多尘环境、强磁环境、震动环境

2、灯饰温度环境的影响：灯饰内温小于65度、灯饰外壳小于75度、电源温度小于60度

3、供电电网的影响：不稳定电网的电压输入会对LED电源的部件造成冲击，从而影响LED驱动的使用寿命脉。

4、绝缘和安装的影响：产品的正确安装和良好的绝缘会增强LED电源的应用力。

5、电解电容的影响：电解电容器的封口部位会漏出气化的电解液，这种现象会随着温度的升高而加速，一般认为温度每上升10℃，泄漏速度会提高至2倍。

因此可以说电解电容器决定了电源装置的寿命。

如果选用105度，寿命为10000小时的高温电解电容，根据通行的电解电容寿命估算公式“每降低10度，寿命增加一倍”，那么它为95度环境下工作寿命为20000小时，在85度环境下工作寿命为40000小时。

LED驱动电源的正常工作寿命要取决于电源所使用的电解电容的寿命，电解电容的寿命又取决于电容本身的寿命及工作温度。

电容温度65℃时的寿命只能保证约8万小时；电容温度75℃时的寿命只能保证约4万小时；电容温度85℃时的寿命只能保证约2万小时；电容温度95℃时的寿命只能保证约1万小时；从以上的推算：电解电容温度每上升10℃，寿命将会减半。

6、开关次数的影响：多数电源设有电容器输入型的整流回路，在通入电源时，会产生浪涌电流，导致开关接点疲劳，引发接触电阻增大及吸附等问题。理论上认为，在电源期望寿命期间，开关的通断次数约有10000次。

7、冲击电流保护电阻、热敏功率电阻的影响：为抵搞电源通入时产生的冲击电流，通常电源的设计将电阻与SCR等元件并联起来使用。

电源通入时的电力峰值高达额定数值的数十倍至数百倍，结果导致电阻热疲劳，引起断路。处在相同情况下的热敏功率电阻器也会产生热疲劳现象。

隔离与非隔离

在一般的LED照明市场上，存在非隔离设计和隔离型驱动电源之分。

非隔离设计仅限于双绝缘产品，例如灯泡的替代产品，其中LED和整个产品都集成并密封在非导电塑料中，因此，最终用户并没有任何触电的危险。

二级产品都是隔离型的，价格相对比较昂贵，但在用户可以接触到LED和输出接线的地方(通常在LED照明和路灯照明应用的情况下)，这种产品必不可少。

带隔离变压器或者电气隔离的LED驱动电源意味着LED可以直接用手接触而不会触电。

而无隔离变压器的LED驱动电源虽仍可以借助防护外壳实现部分机械绝缘，但此时的LED在工作时并不能直接接触。

绝缘型灯泡在今后将成为主流

物理设计决定着驱动器是隔离式还是非隔离式。

安全规则通常要求使用两个独立的隔离层。

设计师可以选择两种物理隔离层，即塑料散光罩和玻璃护罩，并使用非隔离式电源。如果物理隔离成本太高、存在机械困难或者吸收太多光，就必须在电源中解决电气隔离问题。

隔离式电源通常要比同等功率水平的非隔离式电源大一些。照明灯设计师必须在他们所设计的每款产品中进行大量的成本及设计优化工作。

由于适用于不同的应用，是采用隔离的绝缘变压器还是采用隔离的防护灯罩外壳，设计者在不同的角度考虑永远会有不同的见解。

通常，他们会从多方面去分析，例如成本与制造工艺、效率和体积、绝缘可靠性和安全规范的要求，等等。带变压器的驱动成本较高，但也相应让LED灯具变得更加实用，能够满足终端用户偶然接触LED的需要。当白炽灯玻璃外壳很容易被损坏时，一个E27型号的普通灯泡可被替换成为LED灯。

此外，在工业区或者是办公设备应用中的灯具并不需要接触到终端用户，如路灯和商场照明，这时的LED灯也确实需要隔离变压器。

作为一个让最终用户能安全使用的产品，一定会考虑绝缘与隔离的可靠性。

作为完整的产品，产品表面使用者能接触到的部分一定要经过隔离，不能让人触电。而从产品整个系统而言，隔离是不可避免的，区别只是设置隔离的位置不同。

有些设计者采用隔离的变压器设计，因此他们可以简化散热和灯罩的设计。如果用非隔离的驱动设计，在灯壳等结构上就必须考虑可靠的绝缘要求。因此作为电源驱动，隔离与非隔离的方案一直都同时存在。

中国LED驱动电源制造商们可能面对的主要挑战是找到低成本的AC/DC驱动器，从而满足在低成本电源系统中实现更严格的功率因子和效率表现。

未来，在空间受限且存在散热困难的系统(比如LED灯具)中使用高质量、高可靠性的电源，将不再免费。然而，在最终用户使用过许多某款寿命在10,000小时左右的灯泡之前，要想证明其质量高是相当困难的事情。

基于变压器的隔离型LED驱动电源将是主流

隔离和非隔离LED驱动电源方案各有优缺点。

业内人士认为，ClassII将是主流，因为它简化了LED散热问题。ClassI或II系统依赖接地系统，在大多数情况下，跟安装地点很有关系。

ClassII较常见，它要求双级或加强型隔离，也即需要变压器磁性绕组、绝缘带和物理隔绝。ClassI系统要求一个接地外壳和(或)机械障碍，而这时ClassII系统不需要的。

有好几个趋势正在推动LED照明市场的发展。首先是高亮度LED效率的不断改善和非常高效率的高可靠性恒流LED驱动电源的不断涌现，其次是全球立法禁止白炽灯照明(由于其低效率)和CFL节能灯的逐步淡出(如果打破的话，它会流出对环境有害的水银)。

这些因素综合起来正使得LED照明成为一个长期的发展趋势。

当然，低系统成本(包括LED、热管理系统和LED驱动器)永远是消费者广泛采用LED通用照明的推动力。

事实上，在很多LED照明产品中，失效是一个常见现象，大多数是因为电源的失效，而不是LED的失效。在设计层面上，必须变成系统热设计的专家。

LED提供高效率，但它们也比白炽灯或节能灯产生更多的传导热量。

由于许多LED照明应用封闭在一个很小的空间里，很难用通风的办法来散热。

如果没有仔细的热设计，LED和电源驱动电路很容易因为高温而退化或永久失效。

电路介绍直通电路半桥和全桥是开关电源常用的拓扑结构，“直通”对其有很大的威胁，直通是同一桥臂两只晶体管在同一时间内同时导通的现象。

在换流期，开关电源易受干扰而造成直通，过大的直通电流会损坏用于逆变的电力电子器件。一旦出现直通现象，须尽快检测到并立即关断驱动，以避免开关器件的PN结积累过大的热量而烧坏。

过流电路当出现负载短路、过载或者控制电路失效等意外情况时，会引起流过开关管的电流过大，使管子功耗增大、发热，若没有过流保护装置，大功率开关管就可能损坏; 调节电路失效还可能导致LED过流损坏。

过流保护一般通过取样电阻或霍尔传感器等来检测、比较，从而实现保护，但它们都有体积大和成本高的缺点。

过冲电路稳流型开关电源在开机和关机时容易造成电流过冲，LED之类的负载对ms级的电流过冲都是不允许的，瞬间大电流的冲击有可能损坏LED器件。

过压电路稳流型电源若负载发生断路，电流检测电阻两端的电压下降到零，一旦给定值不为零，调节器会使得输出电压急剧飙升至最大值，这对负载连接接触不良时是很危险的。

对LED、半导体制冷等负载来说，过压发生时，首要任务是保护负载，其次是保护开关功率管。

为解决以上问题，有两种保护方法同时使用，一是放置双向TVS来实现对瞬间冲击电压的防护。5

辨别1、驱动芯片：IC

驱动电源的核心就是IC，IC的好坏直接影响整个电源。

大厂的驱动IC，都是寻找大型的封装厂来封装的；而小厂的驱动IC技术是直接抄大厂的驱动设计方案找小型的封装厂来封装，无法正常保障整批IC的一致性和稳定性，从而导致驱动电源在使用一段时间后莫名其妙的失效。

所以LED电源上的IC，拒绝打磨，以便灯具厂家了解IC方案和核算驱动的成本，做到合理的价格采购电源产品。

2、变压器

控制芯片可视为电源的大脑中枢，而决定功率、耐温等是变压器。

变压器负责完成“交流电-磁能-直流电”，能量超载就会饱和炸机。

组成变压器的核心是磁芯和线包。

磁芯品质是变压器的核心，但是如同瓷器一般，极难辨别。

简易的外观辨别为：外观脆、密、亮，同时背面打磨气孔者为上品。

线包是由铜线绕组而成，使用铜线的品质是影响变压器的寿命的关键。

同样长度的铜包铝线材是纯铜线的1/4价格，由于成本压力导致的，往往变压器生产厂家就会参杂着铜包铝的线包的变压器在里面。

从而导致变压器温度升高的时候烧毁失效，导致电源和整灯失效。所以很多的灯具，特别的内置电源的灯具，往往会出货6个月左右出现炸机现象。

而怎么辨别这个铜线是纯铜线还是铜包铝呢？使用打火机点燃一下，快速烧断即为铜包铝。

也还可以测量线圈阻值来辨识。

3、电解电容和贴片陶瓷电容

其实输出电容的寿命对电源的寿命影响很大。

输出端有高达每秒6万次的开关频率，导致电容的寄生电阻发热加大，产生类似水垢的物质，最后电解液升温、爆浆。

推荐输出电解电容：采用LED专用电解，一般型号以L开头。

陶瓷电容：材质分为X7R，X5R和Y5V，而Y5V的实际容值仅能达到实际的1/10，标称容值仅指工作在0伏时。所以这个微小的贴片电阻，选项不良也会导致成本的价格差和极大缩短电源的寿命。

4、电源产品的电路设计和焊接工艺

设计优劣的判别：抛开专业的角度，可以通过一些直观的办法来分辨，如元件布局整齐、大方、有序、焊点亮净挺拔。

焊接工艺：手工焊接与波峰焊工艺，众所周知，机械化生产的波峰焊工艺品质肯定是好于手工焊接。辨别办法：背面是否有红胶。(锡膏工艺+焊接治具也可实现波峰焊，但是治具成本高)。

贴片的焊点检测仪器：AOI。

该设备可以检测出贴片过程中的虚焊、假焊、漏焊现象。

灯具在使用一段时间出现闪灯现象，基本上都是由于电源或者灯珠虚焊导致的。

而这个产品的虚焊检测，是极难通过老化检测的出来的，所以就必须依靠AOI来检测电源的贴片品质了。

5、电源产品的批量检测老化架和高温老化房

物料和生产工艺控制的再好的电源产品，还是需要检测老化的。

因为电子元器件和变压器的来料检测是很难管控的。

只有通过整个批次的电源的老化和高温房的高温抽检，来检测这个批次电源的品质稳定性和物料是否有安全隐患。

大批量高温抽检的作用：电源的失效是在千分之1至百分之1之间，只有数千只的高温老化才会发现这类失效。

高温房可模拟电源工作的恶劣环境，在加严条件下的抽检，可发现批量性问题，如设计不合理、原材料不良、推演灯具内的失效、高压开关冲击等。

常温长时间老化：筛选出虚焊、漏焊、碰撞等随机失效，滤除元件的早期失效，有效降低成品失效率(百分之一降至千分之一)。

产业发展介绍面临的问题LED照明灯具有巨大节能作用，将会取代传统光源，从而引发人类照明史上的第四次革命，极大地改善人类的生存环境，缓解全球日益严峻的能源危机，在LED大放异彩的同时，LED驱动电源则是LED产业链发展的保障，LED电源的品质直接制约了LED产品应用的可靠性，因此，在LED产业链逐步完善，LED驱动电源的发展和成熟也至关重要。

由于LED是特性敏感的半导体器件，又具有负温度特性，因而在应用过程中需要对其进行稳定工作状态和保护，从而产生了驱动的概念。LED器件对驱动电源的要求近乎于苛刻，LED不像普通的白炽灯泡，可以直接连接220V的交流市电。LED是2～3伏的低电压驱动，必须要设计复杂的变换电路，不同用途的LED灯，要配备不同的电源适配器。国际市场上国外客户对LED驱动电源的效率转换、有效功率、恒流精度、电源寿命、电磁兼容的要求都非常高，设计一款好的电源必须要综合考虑这些因数，因为电源在整个灯具中的作用就好比像人的心脏一样重要。2009年，虽然金融危机对世界经济的影响很大，但是欧美等国际市场对大功率LED电源的需求量还是很大，相应的高端LED产品的出口量受金融危机影响较小。2008年中国LED应用产品产值已超过450亿元RMB，LED示范应用路灯、LED全彩显示屏显示器件、太阳能LED、景观照明、消费类电子背光、信号、指示等应用仍然是主要应用领域。但是在市场一片繁荣的背景下，LED产品质量良莠不齐，对驱动电源的要求混乱，市场上LED产品如火如荼的发展态势下，就LED驱动电源企业而言，面临几个挑战。首先是驱动电路整体寿命，尤其是关键器件如电容在高温下的寿命直接影响到电源的寿命。其次是LED驱动器应挑战更高的转换效率，尤其是在驱动大功率LED时更是如此，因为所有未作为光输出的功率都作为热量耗散，电源转换效率的过低，影响了LED节能效果的发挥。第三，以大调光比高效率地对LED调光，同时能够保证在高和低亮度时颜色特性恒定。同时要降低成本，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，一定程度上影响了市场推广。

发展的趋势中国LED产业起步于20世纪70年代。

经过30多年的发展，中国LED产业已初步形成了包括LED外延片的生产、LED芯片的制备、LED芯片的封装，LED电源以及LED产品应用在内的较为完整的产业链。

在“国家半导体照明工程”的推动下，形成了上海、大连、南昌、厦门、深圳、扬州和石家庄七个国家半导体照明工程产业化基地。

长三角、珠三角、闽三角以及北方地区则成为中国LED产业发展的聚集地。

中国半导体照明产业发展向好，外延芯片企业的发展尤其迅速、封装企业规模继续保持较快增长、照明应用取得较大进展。

2007年中国LED应用产品产值已超过300亿元，已成为LED全彩显示屏、太阳能LED、景观照明等应用产品世界最大的生产和出口国，新兴的半导体照明产业正在形成。

国内在照明领域已经形成一定特色，其中户外照明发展最快，已有上百家LED路灯企业并建设了几十条示范道路，但国内在大尺寸LCD背光和汽车前照灯方面仍显落后。

2008年北京奥运会对LED照明的集中展示让人们对LED有了全新的认识，有力推动了中国半导体照明产业的发展。

当前中国半导体产业产业大而不强，核心竞争力仍有待于进一步提升。

对国内企业而言，壮大规模、提高产品质量与技术水平是首要任务，或逐步通过研发突破核心专利。

LED由于环保、寿命长、光电效率高等众多优点，近年来在各行业应用得以快速发展，LED的驱动电源成了关注热点，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。

当前很多厂家生产的LED灯类产品(比如护栏、灯杯、投射灯)，采用阻、容降压，然后加上一个稳压二极管稳压，向LED供电，这样驱动LED的方式存在极大缺陷，首先是效率低，在降压电阻上消耗大量电能，甚至有可能超过LED所消耗的电能，且无法提供大电流驱动，因为电流越大，消耗在降压电阻上的电能就越大，所以很多产品的LED不敢采用并联方式，均采用串联方式降低电流。其次是稳定电压的能力极差，无法保证通过LED电流不超过其正常工作要求，设计产品时都会采用降低LED两端电压来供电驱动，这样是以降低LED亮度为代价的。采用阻、容降压方式驱动LED，LED的亮度不能稳定，当供电电源电压低时，LED的亮度变暗，供电电源电压高时，LED的亮度变亮些。

未来的方式是，先恒压，再线性恒流整合方式。电压保证在一定范围内适应负载需要，按LED有不同的Vf值3～3.6V之间，可按LED实际数量乘于3V计算出最低值，再按3.6V电压乘于数量计算出最大可能电压值，最终确定电源部分需要调整的电压范围。再线性恒流源后端恒流，可以多路恒流源并联使用，也可以单路多个恒流源增加电流使用。前端电压源部分采样检测恒流源压差，调整合适负载需求电压，从而达到高效、灵活的驱动线路需求。恒流源需要低压差线性恒流器件，线性恒流源有着很好的电流误差，也会有很好的灰度表现。在小电流时可以有1～3V的压差，在大电流方面必须要200～300mV低压差，才会有较高的效率，那样线性恒流源需要另外供电。其实每种驱动方式均有优、缺点，根据LED产品的要求、应用场合，合理选用LED驱动方式，精确设计驱动电源成为关键。

类术语ACPI是由Intel、Microsoft等联合推出的一种电源管理规范，它将电源管理集成到硬件、操作系统和应用程序中，实现了由操作系统对电源的全面管理。

具备ACPI功能的电脑在不使用时处于功耗极低的挂起状态，modem等接收到信号时可自动开机，并可以实现软件关机，适应了日益增长的网络应用要求。

电源效率电源效率和电源设计线路有密切的关系，高效率的电源可以提高电能的使用效率，在一定程度上可以降低电源的自身功耗和发热量。

击穿电压（Uaw,Ua）击穿前能连续加在保护器指定端的最高瞬间时电压值．过压保护在下列情况下被击穿： a）如果流过电阻元件的电流峰值超过1mA； b）如果过压引起流过保护器的电流峰值超过1mA．

安全认证CCEE安全认证标志又称长城标志，为电工产品专用认证标志。（CCEE）是国家技术监督局授权，代表中国参加国际电工委员会电工产品安全认证组织（IECEE）的合法机构，代表国家组织对电工产品实施安全认证（长城标志认证）。

安全认证中国国家监督检验检疫总局和国家认证认可监督管理委员会于2001年12月3日一起对外发布了《强制性产品认证管理规定》，对列入目录的19类132种产品实行“统一目录、统一标准与评定程序、统一标志和统一收费”的强制性认证管理。

将原来的 “CCIB ”认证和“CCEE认证”统一为“中国强制认证”(英文名称为China Compulsory Certification ) ，其英文缩写为“CCC”，故又简称“3C”认证。

端口吞吐量端口吞吐量是指端口包转发能力，通常使用pps：包每秒来衡量，它是路由器在某端口上的包转发能力。通常采用两个相同速率接口测试。

但是测试接口可能与接口位置及关系相关。例如同一插卡上端口间测试的吞吐量可能与不同插卡上端口间吞吐量值不同。

击穿时间主要反映保护元件的特性．保护等级愈高，击穿时间愈长．击穿时间可在一定范围内变化，依赖于du/dt或di/dt的斜率．

短路保护当被保护线路趋于短路，而产生大于5倍额定电流时，保护器切断该线路。

开机延时这是一种新的概念，电源在接通之初到提供稳定的输出必然需要一定的时间的稳定周期，在这个周期中电压的稳定度很难保证，所以电源设计者让电源延时100ms-500ms，等电源稳定后再向电脑提供高质量的电源。

Double BufferingDouble Buffering（双重缓冲区处理），绝大多数可支持OpenGl的3D加速卡都会提供两组图形画面信息。这两组图形画面信息通常被看着“前台缓存”和“后台缓存”。

显示卡用“前台缓存”存放正在显示的这格画面，而同时下一格画面已经在“后台缓存”待命。然后显示卡会将两个缓存互换，“后台缓存”的画面会显示出来，且同时再于“前台缓存”中画好下一格待命，如此形成一种互补的工作方式不断地进行，以很快的速度对画面的改变做出反应。

断电保护功能所谓断电保护功能，即切换设备在正常工作时可存储最后的通道切换命令，当因突发情况发生断电后，设备仍将保存此命令，待接电后设备自动恢复为原有的切换状态。

浪涌保护器浪涌保护器主要由压敏电阻（变阻，限压二极管） 和放电隙（放电通道）组成，用来保护其他电子设备和系统，以及提供等电位连接。

EMIEMI（Electron-Magnetic Interference）－电磁干扰，任何产生电磁场的电子设备都会或多或少地产生噪声场，干扰其附近的电子设备，这种现象就叫做电磁干扰。6

断路器根据IEC标准，电涌保护器必须带有断开装置（断路器），当电涌保护器因任何形式的事故而导致寿命终止时，该断开装置能安全地断开电路。

临界频率（Fg）在此频率下，在特定的测试条件下，插入损耗为1dB

IEEE是美国制定电气标准的专业性组织，全称是Institute of Electricaland Electromics Engineers，它制定的IEEE802标准对局域网的发展做出了巨大贡献。

额定电流能由过压保护器传导的额定工作电流。

漏电保护当被保护线路的相线直接或通过非预期负载对大地接通，而产生近似正弦波形并且其有效值是缓慢变化的剩余电流，当该电流大于一定数值时，保护器切断该线路。

安规认证优质的电源具有FCC、美国UR和中国长城等认证标志，这些认证是认证机构根据行业内技术规范对电源制定的专业标准，包括生产流程、电磁干扰、安全保护等，凡是符合一定的指标的产品在申报认证后才能在包装和产品表面使用认证标记，应该说具有一定的可信度。

逻辑器件测试速度逻辑器件测试速度是指测试仪每秒可向被测器件输入端施加多少个测试向量（Test Vector），即TV/S，这是衡量测试仪性能的重要指标，速度越快越好，表明测试仪的档次越高，HN2000/MX最高可达610KTV/S（国外测试仪Pinpoint达10MTV/S，QT200达500KTV/S。）。

该指标应准确、稳定，不随微机的档次而变。该指标的主要作用是解决同一型号但不同类型逻辑器件采用同一测试速度有时不能测试成功的问题。

保护电平保护电平是指当给电涌保护器加一个幅值为额定放电电流的电冲击后，在保护器出口出现的最大电压。这个电压将直接加在被保护的设备上。

因此，为了达到有效的保护，电涌保护器的保护电平应低于被保护设备能承受的最大电压。

脉冲电流宽度依据标准DIN VDE 0675 part1的过压保护设备的测试电流,被测设备必须能承受20次这样的电流.

变送器将物理测量信号或普通电信号转换为标准电信号输出或能够以通讯协议方式输出的设备。一般分为：温度/湿度变送器，压力变送器，差压变送器，液位变送器，电流变送器，电量变送器，流量变送器，重量变送器等。

额定电压（Un）

用来标定器件，可长久地加在过压保护器两端的电压。

欠过压保护当被保护线路的电源电压低于或高于一定数值时，保护器切断该线路；当电源电压恢复到正常范围时，保护器自动接通

不同步转换器不同步转换器(ASYCHRONOUS)是不能够介於两个电源供应器与负载之间的一种转换器。

额定放电电流（Isn）避雷器在特性参数测验时, 所通过的8/20波形(参看DIN VDE 0432/10.78 part3)涌流的峰值避雷器,必须能在 Uc下, 承受20次额定放电电流,而随后的额定各参数值变化不超过10或20(视避雷器型号而定).

群集技术就像冗余部件可以使你免于硬件故障一样，群集技术则可以使你免于整个系统的瘫痪以及操作系统和应用层次的故障。

一台服务器集群包含多台拥有共享数据存储空间的服务器，各服务器之间通过内部局域网进行互相连接；当其中一台服务器发生故障时，它所运行的应用程序将与之相连的服务器自动接管；在大多数情况下，集群中所有的计算机都拥有一个共同的名称，集群系统内任意一台服务器都可被所有的网络用户所使用。

一般而言，群集和高可用性结合的服务器可将运行提升至99.99。群集技术不仅仅能够提供更长的运行时间，它在尽可能地减少与既定停机有关的停机时间方面同样有着重要意义。

例如，如果使用群集，你可以在关闭一台服务器的同时，不用与用户断开即可进行应用，硬件，操作系统的流动升级。集群系统通过功能整合和故障过渡技术实现系统的高可用性和高可靠性，集群技术还能够提供相对低廉的总体拥有成本和强大灵活的系统扩充能力。

残余电压（Ur）当流过放电电流时保护器指定端的峰值电压.

风扇轴承市场上的风扇，其轴承一共有三类：含油轴承、单滚珠轴承（也就是含油加滚珠）、双滚珠轴承。

滚珠轴承的优点在于它的使用寿命长，同时自身发热量小，噪音小，比较稳定。而含油轴承在长时间使用以后，其中的油脂挥发，轴承磨损，后期噪音会很大，寿命也短。

分辨是含油轴承还是滚珠轴承，最简易的办法就是用手拨动扇叶，用同样的力量，滚珠轴承的转动要更容易一些，转动的时间也长，而且在停下来的时候会稍稍往反方向转一下；而含油轴承的则明显不一样。

失真失真分为波形失真，电压失真、电流失真…等，不论是何种失真，皆以百分比来计算，其失真的大小与谐波、电压、电流以及功率因子有关系。

电磁传导干扰从电磁安全的角度上讲,电脑要符合电磁干扰标准。

电磁对电网的干扰会对电子设备有不良影响,也会对人体健康带来危害。国际标准化组织和世界上绝大多数国家对电磁干扰和射频干扰制定了若干标准,标准要求电子设备的生产厂商对其产品的辐射和传导干扰降低到可接受程度，最著名的是“FCCB”，它是美国对住宅环境所制定的电磁干扰标准。

服务器电源服务器电源有两种，一种是冗余服务器电源，一种是大功率电源。

冗余服务器电源由两个PC电源组合而成，两个电源之间通过一些特殊的电路进行连接，在一个电源工作时，另一个电源处于备用状态，当工作的电源突然出现故障时，另一个备用电源能在很短的时间内接替故障电源进行工作，以防止服务器出现“宕机”现象。

冗余服务器电源一般用在银行、电信等不可“宕机”的部门，普通消费者往往并不适合采用。

输出阻抗阻抗是电路或设备对交流电流的阻力，输出阻抗是在出口处测得的阻抗。

与模拟输出串联表示的等价阻抗。阻抗越小，驱动更大负载的能力就越高。

电击保护当被保护线路的相线直接或通过非预期负载对大地接通，而产生非正弦波形并且其有效值是瞬时变化的剩余电流，当该电流大于一定数值时，保护器切断该线路。

高电流脉冲（Ish）

依据标准DIN VDE 0675 part1的过压保护设备的4/10波形的测试电流, 被测设备必须能承受2次这样的电流.

输入电压范围即UPS允许市电电压的变化范围，因为当地的电压波动情况直接影响UPS的运行，特别是有些地区电网比较恶劣，白天和晚上的电压相差很大。

如果UPS 要24小时工作，在如此大的变化范围里，UPS能否工作至关重要。如不能工作，只有转电池，这样一则电池并没有用于真正的断电，二则频繁转电池会影响电池的寿命。

如果该UPS的转电池装置为继电器，则对继电器的损坏特别严重，大大增加了UPS的故障率。

电压保护等级（Up）

标准雷电脉冲击穿电压的峰值,在额定放电电流Isn下, 受保护端的残余电压,对于电源系统避雷器而言, 根据过压分类(1,2,3,4),保护水平决定其安装位置；对于信息系统保护器而言， 保护水平必须与欲保护系统和设备的兼容性相匹配．

工作电压

工作电压指的也就是CPU正常工作所需的电压。随着CPU的制造工艺与主频的提高，CPU的工作电压有逐步下降的趋势。低电压能解决耗电过大和发热过高的问题，这对于笔记本电脑尤其重要。

输入阻抗

阻抗是电路或设备对交流电流的阻力，输入阻抗是在入口处测得的阻抗，一个输入放在一个驱动它的信号源的负载数量。

高输入阻抗能够减小电路连接时信号的变化，因而也是最理想的。在给定电压下最小的阻抗就是最小输入阻抗。作为输入电流的替代或补充，它确定输入功率要求。

电压等级（Uc）

能加在指定端不引起特性的变化和击活保护元件的最大电压。

功率因子

这个数值通常介于0与1之间，而且其数值绝对不能大于1，它是W(实功率)与VA(虚功率)值之间的比数，而比数的高与低，比数越高则电器本身的效能越好，反之比数越低，则表示电器本身所消耗的能源越大，也就越耗电。

瞬间反应能力

当输入电压在瞬间发生较大的变化（在允许范围之内），输出的稳定电压值恢复正常所用的时间，也是电源对异常情况的反应能力。

电源风扇

电源风扇是电源的一个重要组成部份，负责将电源内的热空气抽出。打开电源内部可以看到有两块较大的散热片，散热片上的大功率管的性能和极限参数直接影响到电源的安全承载功率和产品成本。

此外，电源的后部两个插座分别用来连接外界电源和为显示器提供插座，一般雄性插座为电源插座。在两个插座间有个电压设定开关用于切换110V与220V两种电压制式，在国内普遍采用220V电压制式，如果错误的设定在110V档上会对电源造成伤害。

过流保护

当被保护线路负载增大，而产生大于1.4倍额定电流时，保护器延时后切断该线路。

系统认证

作为专业用户的整体解决方案，工作站需要进行整机系统认证，确保系统可以处理由双CPU，多个高速转动的磁盘及图卡产生的热量，确保电源可满足开机和高速转动的磁盘及图形卡的稳定电压的要求，保证产品在最苛刻的环境下也能够稳定运行。

电源功率

电源功率越小，机器所产生的热量就小，这样机器连续投影时间就长。

为了使用安全，投影机里一般装有过热保护装置。

过压保护

ATX电源较传统AT电源多了3.3V电压组，有的主板没有稳压组件直接用3.3V为主板部分设备供电，即便是具有稳压装置的线路，对输入电压也有上限，一旦电压升高对被供电设备可能会造成严重不可逆的物理损伤。所以电源的过压保护十分重要，防患于未然。

噪音和滤波

这项指标需要通过专业仪器才能直观量化判断，主要是220V交流电经过开关电源的滤波和稳压变换成各种低电压的直流电，噪音标志输出直流电的平滑程度，滤波品质的高低直接关系到输出直流电中交流分量的高低，也被称为波纹系数，这个系数越小越好。

同时滤波电容的容量和品质也关系到电流有较大变动时电压的稳定程度。

电源管理

指如何将电源有效分配给系统的不同组件。电源管理对于依赖电池电源的移动式设备至关重要。通过降低组件闲置时的能耗，优秀的电源管理系统能够将电池寿命延长两倍或三倍。

阻抗

阻抗（Impedance）：注意与电阻含义的区别，在直流电（DC）的世界中，物体对电流阻碍的作用叫做电阻，但是在交流电（AC）的领域中则除了电阻会阻碍电流以外，电容及电感也会阻碍电流的流动，这种作用就称之为电抗，而我们日常所说的阻抗是电阻与电抗在向量上的和。

电源消耗管理

IEEE802.11还定义了MAC层的信令方式，通过电源管理软件的控制，使得移动用户能具有最长的电池寿命。电源管理会在无数据传输时使网络处于休眠（低电源或断电）状态，这样就可能会丢失数据包。

为解决这一问题，IEEE802.11规定了AP应具有缓冲区去储存信息，处于休眠的移动用户会定期醒来恢复该信息。

回波损耗

在高频场合,反映行波在保护设备的过渡点处被反射的比例。

在这一参数下可直接衡量, 保护器件与系统的涌波阻抗的匹配程度。

对于数据传输系统,为防止位错误,系统的回波损耗必须大于20dB。

作用

不刺眼睛，省电且节能环保，光线柔和护眼。

本词条内容贡献者为:

李嘉骞 - 博士 - 同济大学