LED具有发光效率高、使用寿命长、不污染环境等优点，我国已经启动了“半导体照明工程”，将其作为新一代的绿色照明光源来进行开发。高亮度白色LED单体正常的工作电压约为3V，将其用于交流电压为220V的照明电路时，需要将数十只LED串联使用。此时LED本身的特性与交流电压的波动就成为了两个不可忽略的因素。LED的动态电阻很小，正常工作时，加在其两端的电压必须保持相对稳定。例如：某型号φ5mm高亮度白色LED，正常工作时的电压为3.1V，对应的电流为12mA，而当电压增加到3.2V时，电流增加到22mA，其亮度却增加无几，当电压增加到3.3V，电流增加到39mA时，LED很容易发热烧坏。同时，由于元件参数的分散性，当电压增加时，各LED增加电流的差别有时会达到数倍之多。因此，在将数十只LED串联使用时，控制通过LED的电流要比控制每一只LED两端的电压容易得多。

　　实际上，只要将通过这串LED的电流控制在。10mA～15mA，则各个LED两端的电压有少许差别并不影响其正常使用。

　　交流电压的波动对串联LED影响很大。

　　如图1所示电路：假定220V的交流电经过整流和滤波后在C上产生约310V的直流电压，而每只LED的电压为3.1V，那么85只串联的LED上的电压就是263.5V，R2上的电压为46.5V，通过R2的电流即通过LED串的电流为46.5÷3.9=12mA，这串LED正常工作。电阻上的电压占总电压的15％，即电路的效率为85％。由于电源电压实际上存在着±10％的波动，当交流电压降到198V时,C上的直流电压降到279V左右，这时LED串上的电压基本保持不变，而R2上的电压降到15.5V，使通过LED串的电流减少到4mA左右，导致其亮度大幅度下降。如果交流电压降到190V以下，还会出现LED串不能发光的情况，所以这个电路不能用于正常波动的交流电压。为了适应电源电压的变化，可以增大R2的阻值，减少LED的个数。例如，将R2增大到13kΩ，LED减少到50只时，对应220V交流电压，通过LED的电流仍为12mA，而对应198V交流电压，通过LED的电流为9.5mA，这时LED串的亮度变化不大。但此时，对应220V的交流电压，电阻R2上的电压占到了总电压的一半，即有一半的功耗被R2消耗。

　　为了提高电路的效率，可以利用电容器代替电阻来限制通过LED的电流。因为电容器实际并不消耗电能，故能够在保持一定的电压适应能力前提下提高电路的效率。在图2所示电路中，交流电经C1降压（限流），并经整流、滤波后为54只串联的LED供电，通过LED串的电流约12mA，而LED串上的电压降只有170V左右，所以当电源电压正常波动时，通过LED串的电流变化也较小。只有当交流电的电压下降到190V以下时，通过LED串的电流才会降到10mA以下，而降到130V以下时，LED串才会熄灭，其应对交流电压抗波动的能力要比图1的电路强。图2电路的弊病在于：接通电源的瞬间会产生较大的浪涌电流，且交流电除了存在正常的波动之外，还夹杂着许多无规律的脉冲状噪音干扰，而C1的抗脉冲干扰的能力很差，当电路中出现噪音干扰时，也会有很大的浪涌电流通过LED，使之瞬间击穿。虽然从理论上讲，C2对噪音干扰具有一定的吸收作用，但是实际上C2用的都是电解电容器，应对噪音干扰的效果较差。

　　如果将C2换成聚丙烯电容或者在C2两端并联小容量的聚丙烯电容，情况会有所改观。

　　还有一种电路，是通过电容分压后直接用交流电点亮LED的，它也不能克服电容器的抗噪音干扰的能力差的缺点，同时仅当交流电的瞬时值大于整个LED串的导通电压时，才有电流通过LED，即在交流电的一个周期内，大部分时间LED并不发光。为了增加亮度，势必要增加LED的数目，这显然不太合适。

　　通过上述电路分析，可以得到如下的启示：对于多只串联的LED来说，用稳定的电流供电要比用稳定的电压供电简单可靠。为了避免浪涌电流将LED瞬时击穿，并兼顾电路的效率，可以用稳流电源代替图1中的限流电阻R2。稳流电源的动态电阻很大，与LED动态电阻很小的特点恰好可以互补。据此笔者制作了图3的电路，220V交流电经过整流和滤波后产生约3。10V的直流电压，经过由V1与V2组成的互补型稳流电源为85只串联的白色高亮度LED供电。V1输出的稳定电流通过D2为V2提供基准电压，V2输出的稳定电流通过D1为V1提供基准电压，且V1与V2各输出1／2的稳定电流，所以电路的稳定度很高。D1、D2也使用白色高亮度LED，R2、R3上的电压约为2.4V，调节R2、R3的阻值可将通过LED串的电流控制在10mA～15mA之间。在这里，稳流电源相当于一个可变电阻，它会随着电源电压的变化而改变其阻抗，使通过LED串的电流不至于发生太大的变化，当交流电压从220V降到195V时，其两端的电压从46.5V降到8V左右，而输出的电流基本保持不变，同时它抗噪音干扰的效果也远好于电解电容器，很大的动态电阻可以有效地抑制浪涌电流的产生。

　　笔者参考图3的电路，制作的一个LED台灯，使用一年多从没出现过任何意外。但是该电路仍然存在两个问题：一是当电压从195V开始继续下降时，它的亮度就会迅速减弱，进而熄灭；二是稳流电源是一个阻性负荷，仍会消耗一定的电能，在本电路中大约为15％左右。

　　将图2与图3电路结合起来：利用C1的限流作用来适应电源电压的正常波动，利用稳流电源的大动态电阻来抑制噪音干扰引发的浪涌电流，是一个不错的方法。据此得到图4的电路：通过LED串的电流由C1控制在12mA左右，当交流电压为220V时，V1、V2处于浅饱和状态，稳流电源上的电压降约为6V左右；当交流电压大于220V时，V1、V2进入放大状态，并发挥稳流作用；而当交流电中出现脉冲状的噪音干扰时，稳流电源就会作出反应，将浪涌电流控制在20mA以内，从而保证LED串不至被击穿。图4与图2的电路性能相当，但可靠性更高。由于D1、D2也是高亮度的白色LED，所以LED的总数仍为54只。