淺談LED驅動電路

LED是一種固體光源,當它兩端加上正向電壓,半導體中的少數載流子和多數載流子發生複合,放出的過剩能量將引 起光子發射。採用不同的材料,可製成不同顏色有發光二極體。作為一種新的光源,近年來各大公司和研究機構使LED的發光效率得到較大提高,如 Lumiled公司目前已研發並生產出光效達到90Lm/W的白色LED,已達到白熾燈的水準。 隨著對LED研究的進一步深入,其光效將進一步得到提高,而其成本將一步下降,在不久的將來LED取代白熾燈甚至螢光燈而發展成21世紀的一種主要的照明 光源將成為一種趨勢。當然新的光源呼喚新的大功率LED驅動器,在此對LED驅動電路作簡要簡介,僅供參考。



LED驅動電路與螢光燈的電子鎮流器不同,LED驅動電路的主要功能是將交流電壓轉換為恆流電源,並同時完成與LED的電壓和電流的符合。LED伏安特徴的數位模型可用下式表示
VF=Vturn-on+RsIF+(ΔVF/ΔT)(T-25℃)
其中,Vturn-on 是LED的啟動電壓
Rs 表示伏安曲線的斜率
T 環境溫度
ΔVF/ΔT是LED正向電壓的溫度係數,對於多數LED而言典型值為-2V/℃。

從 數位模型看,LED在正嚮導通後其正向電壓的細小變動將引起LED電流的很大變化,並且,環境溫度,LED老化時間等因素也將改變影響LED的電氣效能。 而LED的光輸出直接與LED電流相關,所以LED驅動電路在輸入電壓和環境溫度等因素發生變動的情況下最好能控制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,並且,若LED電流失控,LED長期工作在大電流下將影響LED的可靠性和壽命,並有可能失效。

LED 驅動電路的另一個任務是使LED的負載電流能夠在各種因素的影響下都能控制在預先設計的水準上。電路將一個基準電壓或電流信號Sref與LED負載電壓或 電流信號Sload送入信號控制模組中進行比較,誤差信號經處理後送回初級控制IC中進行處理,當負載電流因各種因素而產生變化時,初級控制IC可以通過 控制開關使負載電流回到初始設計值上。

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