白光LED的PWM驅動(dòng)方式分析

摘要：白光由于所具有的低成本、長(cháng)壽命和小體積的特性，正在迅速成為照明和背光源的選擇，其驅動(dòng)電路的研究受到廣泛關(guān)注。LED實(shí)現調光功能的方法可分為2種：模擬調光和PWM調光。采用模擬調光技術(shù)的缺點(diǎn)是：隨著(zhù)正向電流改變會(huì )產(chǎn)生色偏現象，而PWM調光通過(guò)開(kāi)啟和關(guān)閉LED來(lái)改變正向電流導通時(shí)間以達到亮度調整的效果。本文將說(shuō)明如何利用PWM來(lái)調整亮度，設計了適合照明應用的LED驅動(dòng)電路，經(jīng)使用取得了良好的照明效果。
關(guān)鍵詞：LED；驅動(dòng)；PWM；照明

白光LED的電學(xué)特性具有很強的離散性，而且白光LED是一種同態(tài)電光源，是一種半導體照明器件。它具有體積小、機械強度大、功耗低、壽命長(cháng)，便于調節和控制以及無(wú)污染等特征，是一種有極大發(fā)展前景的新型光源產(chǎn)品。但由于白光LED正向伏安特性非常陡，為其供電比較困難，白色LED工作電壓的較小波動(dòng)就會(huì )導致工作電流的急劇變化，甚至可能燒壞LED。為了保持LED工作電流穩定，保證LED能正?？煽康墓ぷ?，驅動(dòng)電路設計至關(guān)重要。這里設計一種基于PWM的可調光LED驅動(dòng)電路，可提供LED所需的電壓和電流，且具有色溫高、經(jīng)濟實(shí)用、壽命長(cháng)的特點(diǎn)。

1 白光LED的電特性
1．1 LED發(fā)光強度與電流的關(guān)系
LED器件在極限工作電流范圍內發(fā)光強度隨正向電流的增加而增加，但不同半導體材料制成的LED器件，其發(fā)光強度與正向電流的變化關(guān)系有所不同。從總體上看，發(fā)光強度Ir都是隨著(zhù)正向電流If的增加而增加的。
Ir與If的關(guān)系曲線(xiàn)描述為達到所需的發(fā)光強度，LED應該用多大的電流來(lái)驅動(dòng)。LED發(fā)光強度與正向電流的關(guān)系如圖l所示。圖l中的曲線(xiàn)以紅色發(fā)光LED為例，當正向電流約40 mA時(shí)，紅色LED的發(fā)光強度幾乎不再發(fā)生變化。也就是說(shuō)，只要控制紅色LED陣列的正向電流達到一定值，其發(fā)光強度也就趨向飽和。