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白光LED驱动器-在串联及并联应用之比较

上传人:吴志钰

上传时间: 2006-03-01

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  使用一组滤波后的PWM讯号

  一组滤波后的PWM讯号也可以用来控制亮度,它可以用来替代图十中的VDC。当PWM的责任周期增加,就等于VDC的电压增加进而降低LED的亮度。(图十一)为其接线图。

图十一、藉由一组滤波后的PWM讯号来做亮度控制

  白光LED之效率比较

  如同我们之前提过的,如果充电泵转换器的输出电压没有稳压的话,其输出电压会是输入电压的两倍,因此我们也可以假设其输入电流是输出电流的两倍,如果这个关系式成立的话,并联驱动器之LED效率可以定义成:

  --(公式三)

  其中hLED,series 为并联驱动器中LED的效率,PLED,parallel是其损耗功率,VLED为其顺向压降,而ILED为流过LED的电流。同样地,在串联驱动器应用中,其LED的效率可以定义成:

  --(公式四)

  将(公式一)和(公式二)代入(公式四),则:

  ---(公式五)

  其中hLED,series为串联驱动器中LED的效率,而η代表串联驱动器的效率。

  接下来让我们举个例子来比较在并联及串联LED驱动器中效率的差别。假设要用3.6V的输入电压来驱动4颗LED,每颗LED的顺向电压为3.6V,顺向电流为20mA。

  如图一所示,在并联LED的应用中,LED的效率如下式所示:

  如图二所示,在串联LED的应用中,其输出电压为:

  VOUT=∑VLED+VFB=(3.6x4)+1.23=15.63V

  假设其整体应用线路的效率为80%,则LED的效率可以利用(公式五)计算得到:

  依实验发现,在不同输入电压时串联驱动器的效率比并联高大约10~27%。

  结论

  我们观察到在并联LED的应用中,输入电压越高则其效率越低。这左证了我们之前所谈到的关于充电泵的特性。虽然从实验结果中知道串联驱动器的效率比并联式的高,可以大幅延长电池的使用寿命。但并联式也有串联式所没有的优点。例如他的体积小适合用于轻薄短小的手机。使用的组件少等于成本少,这对系统业者而言这也是一个相当诱人的诱因。同时由于不需使用电感即可达到升压的目的,对减少电磁干扰部份也有相当的贡献。本文即是比较此两种驱动法的优缺点,望能提供系统业者一个适当的选择。

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