LED驱动器探讨（图）
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上传人：admin 上传时间： 2007-07-18 浏览次数： 368 |
如今，众多的便携电子产品均需要背景灯LED驱动器解决方案，其具有以下特性：直流控制、高效率、PWM调光、过压保护、负载断开、小型尺寸以及简便易用。本文将探讨每种特性以及实现这些特性的方法，最后将说明具备每种特性的典型电路。
直流控制
LED是由电流驱动的器件，其亮度与正向电流呈比例关系。有两种方法可以控制正向电流。第一种方法是采用LED V-I曲线来确定产生预期正向电流所需要向LED施加的电压。其实现方法一般采用一个电压电源和一个镇流电阻器。图1说明了这种方法。如下所述，此方法有多项不足之处。LED正向电压的任何变化都会导致LED电流的变化。如果额定正向电压为3.6V，则图1中LED的电流为20mA。如果电压变为4.0V，这是温度或制造变化引起的特定压变，那么正向电流则降低到14mA。正向电压变化11％会导致更大的正向电流变化，达30％。另外，根据可用的输入电压，镇流电阻的压降和功耗会浪费功率和降低电池使用寿命。
图1：带镇流电阻的电压电源导致效率降低和正向电流失配
第二种方法、也是首选的LED电流调整方法是利用恒流电源来驱动LED。恒流电源可消除正向电压变化所导致的电流变化。因此可产生恒定的LED亮度，无论正向电流如何变化。产生恒流电源很容易。只需要调整通过电流检测电阻器的电压，而不用调整电源的输出电压。图2说明了这种方法。电源参考电压和电流检测电阻器值决定了LED电流。在驱动多个LED时，只需把它们串联就可以在每个LED中实现恒定电流。驱动并联LED需要在每个LED串中放置一个镇流电阻，这会导致效率降低和电流失配。
图2：驱动LED的恒流电源
高效率
便携式应用中电池使用寿命是至关重要的。LED驱动器如果实用，就必须具备高效性。LED驱动器的效率测量与典型电源的效率测量不同。典型电源效率测量的定义是输出功率除以输入功率。而对于LED驱动器来说，输出功率并非相关参数。重要的是产生预期LED亮度所需要的输入功率值。这可以简单地通过使LED功率除以输入功率来确定。请注意：如果这样定义效率的话，则电流检测电阻器中的功耗会导致电源功率耗散。通过图3所示的公式，我们可以看出较小的电流传感电压会产生较高效率的LED驱动器。图4说明了选用0.25V参考电压的电源与选用1V参考电压的电源相比，二者的效率提高情况。较低的电流传感电压电源更为有效，无论输入电压或LED电流如何，只要其他条件相同，较低的参考电压都可以提高效率并延长电池的使用寿命。
图3：LED驱动器效率显示了电流检测电阻器损耗的重要性
图4：低电流传感电压更有效
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