如何正確測量LED供電電源（二）

高品質(zhì)LED燈要求更多的回饋

LED制造商和他們的分銷(xiāo)夥伴正努力地改進(jìn)產(chǎn)品的光通量容差，在合理的成本范圍內提供更細的分級。對於希望產(chǎn)品可使用5年或50，000個(gè)小時(shí)，并在使用期內保持整體光輸出不變的設計師而言，即使想滿(mǎn)足最密集的通量分級和設定0.1%的容差電流源也很難實(shí)現。因為熱量和隨著(zhù)時(shí)間延長(cháng)而產(chǎn)生的性能衰減等兩個(gè)重要因素會(huì )降低LED的光通量，即使電流源容差和LED光通量容差都達到0.001%也無(wú)法解決該問(wèn)題?？紤]到這些損耗，高品質(zhì)固態(tài)照明產(chǎn)品設計師必須找到具有額外反饋回路的電源，也即找到熱量和光源。為此需要進(jìn)行調光控制，可以對輸出電流進(jìn)行線(xiàn)性控制和PWM(脈寬調變)控制的積體電路便成為最佳選擇。

美國國家半導體的LM3409和LM3424都是LED驅動(dòng)器控制IC，它們是適用於半導體照明的第二代電流源。二款產(chǎn)品均可透過(guò)可變電阻器或電壓源來(lái)控制平均的LED電流值，并且可為PMW(脈寬調變訊號)調光訊號提供專(zhuān)門(mén)的輸入訊號。除了線(xiàn)性控制回路外，LM3409和LM3424的類(lèi)比調節功能也讓系統設計師可以在權衡輸出電流精度及尺寸、成本和電流檢測電阻的功耗間做出自己的選擇。

圖4所示的LM3409/09HV控制降壓電路，是功率LED驅動(dòng)器中最常用的電路模式。圖5中的LM3424可以作為升壓穩壓器LED驅動(dòng)器，也可以作為降壓/升壓、SEPIC(單端主電感轉換器)、反激式甚至是‘懸浮’降壓電路。

需要光控制的應用領(lǐng)域

路燈是一個(gè)很好的光源示例，因為它有嚴格的法定標準限制。對於公路用路燈，歐盟國家規定了其最小和最大的光輸出及照明模式。對於符合此規定并提供五年或更長(cháng)使用壽命的LED路燈來(lái)說(shuō)，設計時(shí)必須考慮到熱量引起的即時(shí)光通量損失和更長(cháng)時(shí)間下性能下降帶來(lái)的通量損失。一種很自然的方法是使用光感測器，比如構成線(xiàn)性控制回路的光電二極體。在系統啟用的第一天，應當就僅使用整體可用驅動(dòng)電流的一部分，這樣做是考慮到隨著(zhù)時(shí)間推移，驅動(dòng)電流將慢慢增至一個(gè)上限，籍此保證光輸出恒定?？梢詫⒐怆姸O體偏置，并轉換為一路脈寬調變訊號，這將有助於在調光范圍內維持更加恒定的相對色溫，其線(xiàn)性控制回路更加簡(jiǎn)單，一般而言調光范圍也比較小。根據不同的時(shí)間、運動(dòng)感測器或其他節省功耗的措施，對光輸出進(jìn)行控制時(shí)，PWM控制將更加有用。圖6給出了具有更長(cháng)壽命、光輸出恒定的LED燈的假定的原理圖。

本文小結

輸出電流精度只是評價(jià)LED驅動(dòng)器性能的一個(gè)方面，但是當LED本身的光通量容差保持在遠高於±1%的水準時(shí)，即使對電流源容差和數文書(shū)處理器中電壓軌的容差要求一樣嚴格，也幾乎沒(méi)有任何意義，平均LED電流容差應當差不多等於光通量容差。本文基於單個(gè)分級的誤差示意了一種理想情況，并給出了一些更加實(shí)際的例子，這些例子使用兩個(gè)或更多分級的LED，其容差也可更輕松地達到±5%、±10% 或更高。在額外的控制回路中，應該將錢(qián)用於1%的電流控制，并將電力用在更高的檢測電壓上都可。有些LED燈會(huì )更強調簡(jiǎn)單實(shí)用和低成本，此時(shí)即使采用線(xiàn)性調光也會(huì )顯得過(guò)於復雜和昂貴，但如果想要發(fā)揮LED全部性能的燈具就需要使用線(xiàn)性控制或PWM(脈寬調變控制)方式或者二者協(xié)調使用，從而提升產(chǎn)品性能和壽命。

表3：相同的LED所具有的高階兩級、三級、四級光通量分級下的容差值。

更多資訊請關(guān)注：21ic照明頻道