张猛+徐雪

摘 要 基于LED路灯恒流驱动电源输出电流的稳定性与照明系统运行质量密切相关，以及恒流驱动电源中元器件的参数值受多种因素影响等实况。文章提出了将正交试验、均匀试验等数学手段应用进可靠性容差设计程序中，希望其在可靠性容差设计的应用，在确保开关电源输出电流平稳性、降低容差设计工作量方面发挥巨大的作用。

【关键词】LED路灯 恒流驱动电源 可靠性容差设计 正交试验 均匀试验

电子电路内的很多元器件的参数值在分散化加工、外界因素与老化反应的制约性常常会出现与标准值偏离的现象，而电子线路可靠性容差设计能够对上述现象起到缓解作用。本文在整合前人研究成果的基础上，应用了正交试验与均匀试验这两种数学手段，旨在实现优化以EDA为基准的可靠性容差设计方法，确保LED控制电路输出功率的实效性。

1 可靠性容差设计方式方法

1.1 正交试验的灵敏度分析

电路灵敏度实质上就是电子电路每个电路元器件参数对其输出特性的敏感程度。通常应用相对灵敏度去判别因素对目标特性造成的干扰程度，其可以用电路输出特性的相对变化量和元器件参數的相对变化量之间的比值得出来。设f=f（x1，x2，x3…xn），其中f—电路的输出特性，xi—电路的输入特性。如果x10，x20…xn0为n个元器件参数的中心值，可以推导出Sfxi（相对灵敏度）的数学表达式如下：

在电路系统内部元器件类型多样化的情况下，电源灵敏度分析工作也将是繁重的，所以实验设计方式的辅助是优化试验质量的有效对策。正交试验为多因素试验的一种类型，其在整体试验中挑选出关键点开展试验，这些关键点带有匀称性与整齐性特征，具有较高的应用价值。在对LED路灯恒流驱动电源可靠性容差开展正交试验过程中，通常应用极差分析法达到对其灵敏度分析这一目标。

1.2 均匀试验的容差分析

在对LED路灯恒流驱动电源可靠性容差分析过程中，蒙特—卡罗分析方法具有较高的应用率。其应用原理可以概述为，当电路元部件参数与某种分布形态相匹配之时，借助组成电路系统的一些参数抽样值去实现分析电路性能参数偏差。该统计分析方法所取得的结果和真实值最为贴近，但是需要进行多次试验。

2 基于EDA仿真技术的LED路灯恒流驱动电源可靠性容差设计模式

在EDA仿真技术的协助下，LED路灯恒流驱动电源可靠性容差设计方法的程序图可以用图1表示出来。

对上述程序图进行解析，可以将LED电子线路可靠性容差设计方法分解为以下两个过程：过程Ⅰ为程序图中的1～3，其宗旨是明确电路性质与可靠度标准，并借助EAD软件开展仿真工作；过程Ⅱ为程序图中的4～8，在电子线路EAD模型、蒙特-卡罗分析、正交试验、均匀试验等数学方式方法的协助下，对LED路灯恒流驱动电源的容差进行科学的分析与配置，最后获得确切的容差设计结果。在没有满足标准的容差配置方案的情况下，需要进行9对LED电路参数进行重新设计与规划。

3 探究LED路灯恒流驱动电源技术标准

众所周知，LED路灯工作电压值处于较低的层次上，多数为（3.4士0.2）V，单颗LED芯片功率工作电流在0.20-1.40之间波动，并且为单向传导模式。为了确保LED路灯功率的正常输出，需要借助驱动电源把220V市电转变为LED正常工作的特定电压与电流。面对市面上多种LED路灯驱动电源，在对其选择之时应该对以下几点进行考虑：

3.1 输出恒流性优良

参照LED的电学属性，其安装的驱动电源务必要确保流经LED电路的电流始终维持恒流状态，也就是对LED纹波电流施以管控手段，使其电流值始终小于平均电流的20%。

3.2 LED驱动电源的功率因数（PF）应该处于较高的档次上

现阶段市面上销售的驱动电源都备有功率因数指标标准，所以可以借助功率因数校正（PFC）技术去实现提高驱动电源功率因数这一目标。

3.3 LED驱动电源应该体现出高效性

LED驱动电源效率在有所保障之时，不仅仅可以强化LED路灯发光明亮度，实现节能降耗这一目标达到节能的目的，同时借助降低能耗量的途径，达到降低LED表面温度的目标，这样LED路灯的使用年限就会延长。

3.4 驱动电源应该具备抑制电磁干扰（EMD）的功能

上述目标的实现，可以采取将EMI滤波器安装进LED驱动电源输入端口的形式，过滤剔除掉电网的干扰，同时预防驱动电源干扰电网。

4 结束语

现阶段，LED路灯驱动电源面对的最大问题就是使用年限过短，而导致这一问题衍生出来出的主要原因在于LED路灯驱动电源需配置电解电容。应用多样化数学手段可以实现优化ED路灯恒流驱动电源可靠性容差设计方案的目标，从而为LED路灯恒流驱动电源的可靠性指标的确立及模型的完善奠定基础，使LED路灯的智能调光优势彰显出来，为无线调光技术的发展铺路垫石。

参考文献

[1]马昌松，吴朝晖.基于电流型并联谐振多通道LED驱动电源设计[J].电力电子技术，2015（05）：52-55.

[2]陈正振.基于直流电压变换技术的模拟路灯控制系统设计与实现[J].电子技术与软件工程，2016（10）：112-113.