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浅谈明级白光LED的驱动与应用

上传人:admin

上传时间: 2008-01-23

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  为了保证照明级白光LED不仅能得到良好的应用,而且能获得较高的使用效率,首先是需要使其满足一定的应用条件,其次是需要采用相适应的驱动电路来满足LDE工作的参数配合要求。

  一、应用要求

  1、驱动电路是一种专为LED供电的特种电源,要具有简单的电路结构、较小的占用体积,以及较高的转换效率。

  2、驱动电路的输出电参数(电流、电压)要与被驱动的LED的技术参数相匹配,满足LED的要求,并具有较高精度的恒流控制、合适的限压功能。多路输出时,每一路的输出都要能够单独控制。

  3、具有线性度较好的调光功能,以满足不同应用场合对LED发光亮度调节的要求。

  4、在异常状态(LED开路、短路、驱动电路故障)时,电路能够对电路本身、LED和使用者都有相应的保护作用。

  5、驱动电路工作时,对其他电路的正常工作干扰少,满足相关的电磁兼容性要求。

  二、线性驱动应用

  线性驱动应用是一种最为简单和最为直接的驱动应用方式。在照明级白光LED应用中,虽然存在着效率低、调节性差等问题,但是由于其电路简单、体积小巧,能满足一般要求,因此在一些特定的场合应用较多。

  1、稳压电源Vdd+镇流电阻R方式图1为稳压电源+镇流电阻的驱动方式,电路的优点是结构简单、成本低。于与LED串联的电阻上的附加损耗较大,并且线性稳压电源Vdd自身的功耗也较大,因此两者叠加在一起所得到总体的效率很低(<50%),并且LED电流的控制精度低、亮度不可调节,所以一般只应用于较小功率、短时间照明的场合,如LED手电筒、应急照明灯。

  2、稳流电源Vdd+镇流电阻R+电子开关S方式:图2示出的驱动方式是图3驱动方式的改进方式,其优点不仅提高了LED电流的控制精度,而且LED的亮度也可以通过改变电子开关S的通断比来调节。然而,由于串联电阻和线性稳流电源的附加损耗均较高,因此所得到的总体效率仍然很低,具体的应用范围受到较大的限制。

  三、开关型驱动应用

  利用开关型驱动可以获得良好的电流控制精度和较高的总体效率,开关型驱动。

  应用方式主要分为降压式和升压式两大类。

  1、降压式开关驱动方式:降压式开关驱动是针对电源电压高于LED的端电压或者是多个LED采用并联驱动情况下的应用。

  电路的主要原理是利用按照要求通断的电子开关S所得到的斩波电流,来得到满足LED工作时要求的电流lf值,通过电流的负反馈作用(由R0进行电流取样)使得流经LED的电流If稳定在一定的范围内,同时可以兼有一定的调光功能。图中的电感L的作用是起到S开通时储能和S关断后的续流作用,以减少流过LED电流If的波动。

  2、升压式开关驱动升压式开关驱动是针对电源电压低于LED的端电压或者是多个LED采用串联驱动情况下的应用。

  电路的工作原理是利用按照要求通断的电子开关S的通断作用。在S开通时电源Vdd给电感L储能,S关断后L上的电压极性反转与电源电压Vf相叠加来得到满足LED工作时要求的电流值If和电压值Vr,通过电流负反馈作用(由R0进行电流取样),使得流过LED的电流If稳定在一定的范围内,同时可以兼有一定范围的调光功能。

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