PWM調節電路介紹及白光LED模組的驅動(dòng)控制電路設計
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由于當前溫室效應和能源危機的影響，使得人們對節能技術(shù)越來(lái)越關(guān)注。LED照明具有節能、壽命長(cháng)等優(yōu)點(diǎn)，LED照明技術(shù)作為新型綠色照明技術(shù)，目前的應用日趨廣泛。LED的白光照明通常是使用藍、綠、紅三原色多芯片LED模組構成，由于這種LED模組中每種LED芯片的老化特性不同，因此色溫會(huì )隨著(zhù)時(shí)間和溫度而發(fā)生變化，這就給白光LED的使用帶來(lái)了限制。本文中分析了對白光LED模組的驅動(dòng)模式，提出了一種新型白光LED模組驅動(dòng)電路的設計方案。
1 白光LED模組的驅動(dòng)
對于傳統光源的驅動(dòng)方式而言，大都是以恒定電壓的形式存在，這就使得傳統光源的驅動(dòng)十分簡(jiǎn)單。在線(xiàn)性范圍內，LED的發(fā)光強度與其驅動(dòng)電流及正向壓降成正比，并隨著(zhù)溫度而變化，這就需要恒定的電流來(lái)驅動(dòng)LED。除此之外，白光LED模塊有一個(gè)重要的指標，就是色溫。色溫以絕對溫度K來(lái)表示，某光源與黑體的顏色相同時(shí)，就把黑體當時(shí)的絕對溫度稱(chēng)為該光源的色溫。白光LED色溫取決于所發(fā)出的白光中3種色彩成分的構成比例。
為了調節白光LED模組光源的色溫，就需要對白光LED模組里中的藍、綠、紅3個(gè)LED芯片的驅動(dòng)電流進(jìn)行單獨控制，就需要3個(gè)獨立的恒流驅動(dòng)電路。目前，恒流驅動(dòng)電路一般都采用開(kāi)關(guān)模式的PWM控制器來(lái)實(shí)現，其驅動(dòng)電流的調節主要分為模擬調節方式和PWM調節方式。
模擬調節方式是利用PWM控制器來(lái)對驅動(dòng)電流進(jìn)行調節，以穩定LED的驅動(dòng)電流，得到穩定的輸出光強。由于通常PWM控制器的反饋控制信號是一個(gè)電壓值，所以模擬調節是利用一個(gè)測量電阻對輸出驅動(dòng)電流進(jìn)行采樣，并將其轉換為反饋電壓信號，通過(guò)PWM控制器對反饋電壓的穩定，從而達到穩定輸出驅動(dòng)電流的目的，電路原理圖如圖1所示。
使用模擬方式調節輸出電流來(lái)調節LED輸出光強的方法存在一個(gè)很大的問(wèn)題：由于LED的輸出波長(cháng)會(huì )隨著(zhù)LED的驅動(dòng)電流改變而發(fā)生變化，這樣在不同的輸出光強下，白光LED模組的色溫就會(huì )發(fā)生變化。為了克服上述的缺點(diǎn)，人們又開(kāi)發(fā)了對LED驅動(dòng)電流的PWM調節方式。
2 LED驅動(dòng)電流的PWM調節方式
PWM調節方式是指在1個(gè)周期內使用特定占空比的脈沖驅動(dòng)波形來(lái)驅動(dòng)LED的方式。LED的平均驅動(dòng)電流取決于脈沖波形的占空比和LED額定驅動(dòng)電流，在固定LED額定驅動(dòng)電流的情況下，通過(guò)改變占空比，就可以改變LED的平均驅動(dòng)電流，從而改變LED的輸出光強度。為了避免閃爍效果，通常脈沖波形的頻率要大于200 Hz。
凌力爾特公司的LED驅動(dòng)芯片LT3474是一種額定輸出電流可調的LED恒流驅動(dòng)控制芯片，最大驅動(dòng)電流可以達到1 A。它提供了2種驅動(dòng)方式：模擬調節方式和PWM調節方式。在PWM調節方式下，利用改變外加的PWM信號的占空比，可以實(shí)現400：1的調光比。其PWM調節方式的典型應用電路如圖2所示，其中外加PWM控制信號由PWM管腳施加。
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