LED驅動(dòng)器的特性
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采用一個(gè)限流電阻器來(lái)驅動(dòng)標準20mA LED是受到普遍接受的通用方式，廣泛應用于LED指示燈功能。
如果只包含傳統LED并且電源電壓不會(huì )出現很大波動(dòng)的情況下，簡(jiǎn)單的LED驅動(dòng)電路通常比較安全。然而，隨著(zhù)大功率（HP）LED或高亮度（HB）LED技術(shù)的出現，這些簡(jiǎn)單驅動(dòng)器就不再適用了。HB或HP LED在較高電流等級下工作，需要更強的散熱能力，而標準電阻無(wú)法滿(mǎn)足如此高的要求。而LED的電氣特性也可能由于類(lèi)型不同而變化。一般來(lái)說(shuō)，當LED的正向電壓（Vf）超過(guò)正向壓降值時(shí)，即便Vf有一點(diǎn)點(diǎn)上升都會(huì )導致正向電流（If）大幅度增加?？焖僭龃蟮腎f會(huì )造成LED更亮和更熱，從而加速LED損耗，縮短了LED的使用壽命。
基于電壓-電流的變化率特性，LED驅動(dòng)器的特性e絡(luò )盟全球技術(shù)支持中心供稿LED驅動(dòng)器需要一個(gè)符合要求的設計，所以了解它們的特性和基于特定應用選擇適當的驅動(dòng)電路是至關(guān)重要的。這樣專(zhuān)用的驅動(dòng)電路才能為這些LED提供額定的電壓和電流，為它們正常工作創(chuàng )造一個(gè)良好的條件。
要達到發(fā)光的目的，LED需要一個(gè)正向電壓來(lái)讓電流流動(dòng)。因此LED驅動(dòng)器要為L(cháng)ED提供正向偏壓以便使其發(fā)光。LED的發(fā)光等級或亮度通常與正向電流的大小成正比。另外，通過(guò)LED的電流不應該超過(guò)設備規定的額定電流，否則可能造成永久傷害。
因而恒定電流驅動(dòng)電路是將電流控制在驅動(dòng)LED的正確水平的理想方案。
換句話(huà)說(shuō)，LED驅動(dòng)電路就是一種提供恒定電流而非恒定電壓的電源轉換電路。
LED驅動(dòng)電路最少應該包含一個(gè)電壓檢測電路和一個(gè)電流開(kāi)關(guān)電路。
當電壓檢測電路探測到電源的不同電壓等級時(shí)，會(huì )向電流開(kāi)光電路發(fā)送一個(gè)信號，然后電流開(kāi)關(guān)電路被自動(dòng)激活，使用預先確定的電流值來(lái)對LED的電氣設置進(jìn)行重新調整，從而有效點(diǎn)亮盡可能多的LED。
線(xiàn)性驅動(dòng)器
線(xiàn)性穩壓器通過(guò)在穩壓器輸出端和接地節點(diǎn)之間連接一個(gè)電流采樣電阻，可以提供一個(gè)產(chǎn)生恒定電流的簡(jiǎn)單方法。該穩壓器的恒定輸出電壓通過(guò)反饋電阻來(lái)產(chǎn)生恒定電流。電源參考電壓和電流采樣電阻決定了LED的電流。線(xiàn)性穩壓器通常用于驅動(dòng)低功率LED，比如像PDA這樣的便攜式設備的背光燈。這些LED的典型電流值在15 mA到25 mA之間，Vf在3.0 V到3.4V之間。如果線(xiàn)性驅動(dòng)器用于為多個(gè)LED供電，則這些LED應該串聯(lián)，以確保通過(guò)所有LED的電流相同，從而使發(fā)光量大致相等。
線(xiàn)性驅動(dòng)器的優(yōu)點(diǎn)是方案的成本和電磁干擾較低，因為線(xiàn)性穩壓器只需要在驅動(dòng)IC周?chē)胖脦讉€(gè)電阻，并不會(huì )使用開(kāi)關(guān)元件。由于線(xiàn)性驅動(dòng)器需要輸出很高的電壓以便提供LED電流，因此這種方案的缺點(diǎn)是效率較低，即LED電壓與電源電壓的比值較低。線(xiàn)性穩壓器的主要局限性是電源電壓總是高于LED電壓，因而線(xiàn)性電壓源無(wú)法提高輸出電壓，而只能將電壓降低到一定的程度。這種低效率會(huì )造成發(fā)熱問(wèn)題。
開(kāi)關(guān)驅動(dòng)器
對于較寬輸入范圍的高電流應用來(lái)說(shuō)，諸如上面所提到的簡(jiǎn)單驅動(dòng)器方案會(huì )產(chǎn)生較高的發(fā)熱量和較低的效率。而具有恒定電流輸出的開(kāi)關(guān)驅動(dòng)器則是驅動(dòng)大功率LED的首選。該驅動(dòng)器通常用于對串聯(lián)的電感和LED負載或并聯(lián)的電容和LED上的供電電壓進(jìn)行開(kāi)關(guān)控制。該電感或電容則用于當開(kāi)關(guān)開(kāi)啟時(shí)保存電能；然后在開(kāi)關(guān)關(guān)閉是為L(cháng)ED提供電流。與線(xiàn)性驅動(dòng)器不同，開(kāi)關(guān)驅動(dòng)器可以配置實(shí)現電壓遞減（buck），遞增（boost）或兩者共存的功能。因此很明顯開(kāi)關(guān)驅動(dòng)器允許LED在較寬的輸入電壓范圍上工作。除了具有恒定發(fā)光量的電流調整功能，它們還能將電能損失降到最低。毋庸置疑的是開(kāi)關(guān)穩壓器比線(xiàn)性穩壓器更有效率。然而與線(xiàn)性穩壓器相比，開(kāi)關(guān)驅動(dòng)器成本更高并且需要針對EMI問(wèn)題進(jìn)行謹慎的設計。為了通過(guò)適當的方式來(lái)驅動(dòng)LED，需要找到一個(gè)最令人滿(mǎn)意的性能價(jià)格比。
PWM調光
許多LED應用都需要調光功能，比如LED背光或建筑照明調光。通過(guò)調整LED的亮度和對比度可以實(shí)現調光功能。簡(jiǎn)單的降低器件的電流也許能夠對LED發(fā)光進(jìn)行調整。但是讓LED在低于額定電流的情況下工作會(huì )造成許多不良后果，比如色差問(wèn)題。
取代簡(jiǎn)單電流調整的方法是在LED驅動(dòng)器中集成脈寬調制（PWM）控制器。PWM的信號并不直接用于控制LED，而是控制一個(gè)開(kāi)關(guān)，例如一個(gè)MOSFET，以向LED提供所需的電流。PWM控制器通常在一個(gè)固定頻率上工作并且對脈寬進(jìn)行調整，以匹配所需的占空比。當前大多數LED芯片都使用PWM來(lái)控制LED發(fā)光。為了確保人們不會(huì )感到明顯的閃爍，PWM脈沖的頻率必須大于100 Hz。
PWM控制的主要優(yōu)點(diǎn)是通過(guò)PWM的調光電流更加精確，這樣就最大程度的降低了LED發(fā)光時(shí)的色差。
LED驅動(dòng)器的其他特性
由于能夠發(fā)出比傳統照明光源更多的光，高亮度LED在許多照明應用中占領(lǐng)了一席之地。但是這些LED會(huì )產(chǎn)生比傳統LED更多的熱量。因此，LED驅動(dòng)器需要過(guò)熱保護功能以避免在持續工作中被發(fā)出的熱量所損壞。
用一個(gè)熱敏電阻可以實(shí)現一個(gè)過(guò)熱保護電路，用于當溫度達到預設值時(shí)切斷LED的電源。除了過(guò)熱保護，還有其他的安全問(wèn)題需要考慮，例如短路保護和斷路保護。
所以，最終選擇適當的LED驅動(dòng)器不僅要根據LED的性能，還需要考慮最終產(chǎn)品的用途，并且將調光問(wèn)題和散熱問(wèn)題考慮在內。與大功率LED市場(chǎng)一樣，去阿牛LED驅動(dòng)器IC市場(chǎng)有可能在未來(lái)許多年內保持現在的增長(cháng)勢頭。隨著(zhù)大功率LED應用越來(lái)越多樣化，生產(chǎn)商將會(huì )提供更多不同的LED驅動(dòng)解決方案。
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