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技術(shù)文章

LED驅(qū)動(dòng)電路概述
      LED是一種固體光源，當(dāng)它兩端加上正向電壓，半導(dǎo)體中的少數(shù)載流子和多數(shù)載流子發(fā)生復(fù)合，放出的過(guò)剩能量將引起光子發(fā)射。采用不同的材料，可制成不同顏色有 發(fā)光二極管 。

      隨著對(duì)LED研究的進(jìn)一步深入，其光效將進(jìn)一步得到提高，而其成本將一步下降，在不久的將來(lái) LED 取代白熾燈甚至熒光燈而發(fā)展成21世紀(jì)的一種主要的照明光源將成為一種趨勢(shì)。

 LED 驅(qū)動(dòng)電路概述
與熒光燈的電子鎮(zhèn)流器不同，驅(qū)動(dòng)"> LED 驅(qū)動(dòng)電路的主要功能是將交流電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓，并同時(shí)完成與 LED 的電壓和電流的匹配。
LED 的正向伏安特性如圖1所示：

所以， LED 伏安特性的數(shù)字模型可用下式表示
VF=Vturn-on+RsIF+（ΔVF/ΔT）（T-25℃） （1）
其中，Vturn-on 是 LED 的啟動(dòng)電壓
Rs 表示伏安曲線的斜率
T 環(huán)境溫度
ΔVF/ΔT是 LED 正向電壓的溫度系數(shù)，對(duì)于多數(shù) LED 而言典型值為-2V/℃。
從 LED 的伏安曲線及數(shù)字模型看， LED 在正向?qū)ê笃湔螂妷旱募?xì)小變動(dòng)將引起 LED 電流的很大變化，并且，環(huán)境溫度， LED 老化時(shí)間等因素也將改變影響 LED 的電氣性能。而 LED 的光輸出直接與 LED 電流相關(guān)，所以驅(qū)動(dòng)"> LED 驅(qū)動(dòng)電路在輸入電壓和環(huán)境溫度等因素發(fā)生變動(dòng)的情況下*好能控制 LED 電流的大小。否則， LED 的光輸出將隨輸入電壓和溫度等因素變化而變化，并且，若 LED 電流失控， LED 長(zhǎng)期工作在大電流下將影響 LED 的可靠性和壽命，并有可能失效。
LED 驅(qū)動(dòng)電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)要分析
> LED 驅(qū)動(dòng)電路的開(kāi)發(fā)，已研發(fā)出多種驅(qū)動(dòng)"> LED 驅(qū)動(dòng)電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以適合各方面客戶(hù)的需求，產(chǎn)品已廣泛地運(yùn)用于照明，汽車(chē)電子，路標(biāo)，顯示背光等領(lǐng)域。
一種簡(jiǎn)單的驅(qū)動(dòng)"> LED 驅(qū)動(dòng)電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖2所示：
這種驅(qū)動(dòng)"> LED 驅(qū)動(dòng)電路主要由電源隔離變壓器，AC-DC整流器和限流電阻組成，變壓器起到隔離和變壓的作用，而限流電阻的作用主要是控制 LED 電流，限流電阻R應(yīng)該比LED的正向等效電阻Rs要大，這樣才能克服 LED 電流隨輸入電壓和環(huán)境溫度等因素而產(chǎn)生的變化，但是從效率角度，卻不應(yīng)取得太大。
在實(shí)際運(yùn)用中，負(fù)載常采用通過(guò)串并聯(lián)形成的LED陣列，這會(huì)使輸出電流隨輸入電壓和環(huán)境溫度等因素而發(fā)生的變化更加顯著，并且陣列形式或 LED 個(gè)數(shù)變化，限流電阻也應(yīng)相應(yīng)變化，所以采用這種簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)"> LED 驅(qū)動(dòng)電路一般只適合于驅(qū)動(dòng)陣列形式固定的，并且燈個(gè)數(shù)較少的 LED 陳列。
在飛利浦開(kāi)發(fā)的另外一個(gè)**次的驅(qū)動(dòng)"> LED 驅(qū)動(dòng)電路系列的產(chǎn)品中，引入了電壓或電流反饋控制環(huán)節(jié)。用戶(hù)可以根據(jù)需要改變負(fù)載 LED 陣列形式和 LED 個(gè)數(shù)，得到不同的輸出功率。同時(shí)該驅(qū)動(dòng)電路也克服了因輸入電壓，環(huán)境溫度等因素而 LED 燈光的顏色易變動(dòng)等弊端，功率因數(shù)達(dá)到0.9以上，THD可做到20%以下，壽命可達(dá)到50000小時(shí)以上，同時(shí)還可完成從100%到1%的調(diào)光功能，并且此系列產(chǎn)品還具備過(guò)壓和過(guò)流保護(hù)功能。
其結(jié)構(gòu)框圖如圖3所示：
驅(qū)動(dòng)"> LED 驅(qū)動(dòng)電路主體結(jié)構(gòu)采用flyback拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，Mosfet的通斷由控制IC控制。這種結(jié)構(gòu)在完成向負(fù)載提供直流電壓的同時(shí)，既實(shí)現(xiàn)了功率因數(shù)的校正，又完成了負(fù)載與電源的隔離。
驅(qū)動(dòng)"> LED 驅(qū)動(dòng)電路的另一個(gè)任務(wù)是使 LED 的負(fù)載電流能夠在各種因素的影響下都能控制在預(yù)先設(shè)計(jì)的水平上。電路將一個(gè)基準(zhǔn)電壓或電流信號(hào)Sref與 LED 負(fù)載電壓或電流信號(hào)Sload送入信號(hào)控制模塊中進(jìn)行比較，誤差信號(hào)經(jīng)處理后送回初級(jí)控制IC中進(jìn)行處理，當(dāng)負(fù)載電流因各種因素而產(chǎn)生變化時(shí)，初級(jí)控制IC可以通過(guò)控制開(kāi)關(guān)使負(fù)載電流回到初始設(shè)計(jì)值上。



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