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LED电源产业在摸索中走向成熟

   随着LED照明产业的快速发展，LED电源市场也快速膨胀。一方面，传统电源厂商纷纷推出LED电源产品，另一方面，众多创业型的企业也纷纷成立。电源技术尚未成熟，相关标准未出台，市场乱象丛生。有关*认为，市场较终会走向少数成员主导的局面，营销策略和产品质量是胜负的关键。

　　市场扩张 价格战开打

　　2010年的LED产业喜忧参半，市场高速扩张，但不是所有的参与者都赚了钱。做路灯的大部分没赚钱，做LED隧道灯的赚了些生活费。做商业照明的企业中外贸能力强的赚钱了，测试电源，芯片企业都赚钱了，之前很多国产芯片企业一直处于亏本状态，2010年出现了转机。封装企业赚钱了，因为整个2010年LED模块都“**嫁”。

　　值得注意的是，大部分LED电源企业也赚钱了，电动工具测试电源，不过没有像LED芯片那样出现缺货的情况，原因在于LED电源在技术上属于传统电子行业，中国的电子行业已经具备较强的制造能力。但是行业没兴起多久，价格战已经打响，特别是小功率电源领域。据了解，小功率LED电源的价格已经非常透明，比如LED日光灯电源的价格一般在二十四五左右。

　　不过，大功率LED电源仍处于利润高地，其中一个原因是技术门槛相对较高，资金投入大。还有一个原因是大功率LED电源主要是用在路灯、隧道灯上，当前这些灯具主要用于**示范工程。路灯厂家为了示范出好效果，采用了教好的配件(至少在样品灯上)，造成了厂家给电源厂提出了更高的要求，也抬高了利润。

什么是数字电源

么是数字电源，业界对此并没有一个清晰统一的定义，各个公司对此的解释也不尽相同。

　　TI从功能上对数字电源进行了定义：数字电源就是数字化控制的电源产品，它能提供管理和监控功能，并延伸到对整个回路的控制。

　　意法微电子(ST)则从系统框架的层面进行了阐述，“DPM的概念是：通过一个数字内核和嵌入式通信接口(通常为I2C)对多个电源转换模块和外部元件进行控制。”

　　电源模块厂商Astec(Emerson的子公司)对DPM的看法是是在电源系统内部以及PWM控制回路进行管家式管理。因此，DPM的框架主要为一个或多个MCU、一些读写存储器、通信接口和各种推挽式功率放大器和传感器。

　　飞兆半导体则强调了DPM与传统的模拟电源管理方案的差别：“DPM提供自适应控制，能在相同的应用中适应不断变化的需求。DPM利用模拟前端进行探测，并执行一组方程式，以每一周期为基础提供输出控制。此外，DPM*附加外部元件，而传统方案却需要用外部元件进行微调。”

　　DC/DC转换器供应商Power One公司的市场发展总监Pechi Lou则认为：除了DPM，数字电源还应该包括数字电源转换(DPC)层面。“传统的非隔离式POL转换器所采用的模拟PWM反馈回路被DPC中的数字PWM(DPWM)所取代，因此可对POL转换器进行纯数字控制。”Lou指出，“采用大量外部元件对模拟的转换器进行数字管理的方式虽然可行，但并不经济；而采用数字转换器不仅使该任务简单，还可以实现大量的功能操作。”

　　我个人（小雨）认为：做为数字电源，首先，PWM的信号输出是由数字控制芯片提供；*二，控制环路的反馈计算工作交由数字单元完成；*三留有人机交互界面，便于信息的交换，而且可以实现电源输出的可控和输入的监测；*四，留有通信总线接口，可方便实现群监群控，冗余控制等。但是目前的单片机在执行反馈处理的能力和速度上显得有些力不从心，其他方面倒是基本可以胜任；目前已有基于DSP的数字电源在研制和使用；再就是有了一些所谓的专业数字电源控制芯片，由于本人没有实际接触和使用过，不敢妄加评论。但是我认为当数字电源解决了无差拍反馈控制及PWM的精度问题以后，必将获得广泛的推广。

自动负载、电流自动均流在电源系统中的应用

   大功率电源系统采用多台开关电源并联运行实现，是目前电源技术的发展方向之一。可并联运行的模块化电源具有很多优点，一是小功率的电源模块可以方便地组合成大功率的电源系统，其容量可以任意扩展；二是实现电源系统的冗余设计，提高其可靠性；三是使用场合不受限制，根据需要组合，方便灵活。图1所示为多台开关电源并联均流实现大功率电源系统的示意图。本文就自动均流技术及其应用做简要讨论。

　　自动均流技术是常用的硬件电流均流技术之一。该方法是通过均流总线和相并联各电源间电流信号的比较获得相应修正量，来实现各单元电源间电流均匀分配的。在这里主要讨论平均电流的自动负载均流法和较大电流自动均流法。

　　平均电流的自动负载均流

　　1 工作原理

　　这种均流方式采用了一个窄带电流放大器，输出端通过阻值为R的电阻连到均流母线上，N个单元电源采用N个这种结构（见图2）。

　　当输出达到均流时，电流放大器输出电流为零，这时电源系统处于均流工作状态。当输出达不到均流时，在电阻R上产生一个Vab，由这个电压控制A1，由A1再控制单元功率的输出电流，较终使它达到均流。

　　2 特点

　　① 均流效果好，易实现准确均流；

　　② 在具体使用中，如出现均流母线短路或接在母线上的一个单元电源不工作时，母线电压下降，将使每个电源输出电压下调，甚至达到下限，华东电源厂家 ，以致造成故障。并且，当某一模块的电流上升到I0MAX时，电流放大器输出电流也达到极限值，同时致使其他单元电源输出电压自动下降。

　　3 具体应用电路

　　① 用运放和功率开关实现负载均流电路；

　　如图3所示，实现了两个模块均流电流的连接，实现了当负载变化时，每台电源的输出电压变化相同，母线电流IO=（IO1+IO2…+IOM）/n，从而实现均流。这个电路的优点就是，实验室测试电源，当其中一个模块不能正常工作时，通过开关QC1和QC2截断此模块的工作，以避免过大的电流通过。

　　图3? 双模块的均流连接

　　采用运放产生电流误差信号，电路的灵敏度很高，特别是对噪声的干扰，因此系统的稳定性较差。为提高稳定性，给出图3所示的电路，用低通滤波器加上比较器，代替运放来产生误差信号。

　　② 用低通滤波器和比较器实现负载均流电路。

　　图4中的电路表示应用均流电路的两个模块的连接。这种均流技术不采用运放来产生电流误差信号，因而电路十分稳定且容错性强，电路简单易行。R2、R3、C1组成低通滤波器，电流源Is表示与输出电流以成比例的取样电流。为实现和维持所需的均流，电流均分母线将各模块的均流电路连接在一起，电流均分母线上的电压确定了模块所需的输出电流。