本文介绍了大功率和高亮度LED的多种驱动办法。树立一个根据LED的体系需求完结以下任作业:
1. 确认LED运用数量以及LED之间的衔接计划;
2. 挑选线形形式或开关形式来驱动LED;
3. 挑选供电电源,即直流电压、交流电源或电池;
4. 光学分体系例如透镜、表层滤镜等。
LED的衔接计划
当LED的数量大于一时,就有必要要确认一种LED衔接计划。在挑选衔接计划时并无硬性规矩。有时仅仅偏心问题。有时LED的衔接计划可根据驱动器的挑选来决议。有时可用供电电源和所需效能也会影响衔接计划的挑选。
LED的衔接一般分为三种首要结构,即串联、并联(共阳极、共阴极、共阳极与共阴极),以及串、并混联(2个LED串联、N个LED串联)
1. 串联
图1所示为LED的串联电路。串联电路中LED电流处处持平。串联的长处是,假如其间之一的LED开路,一切的LED都不会发光。串联两头的总VF变大,但对电流的需求变小。LED驱动电路输出的LED电压有必要大于串联中总的VF电压。一般,额外LED输出电压越挨近串联中总的VF电压,LED的效能越大。
2. 共阳极并联或共阴极并联
当需求独立调整每一个LED的电流时,会运用共阳极或共阴极并联。并联的长处是,当一个LED开路时,不会对其他LED形成影响。并联的缺陷是,电路需求较高的额外电流。
3. 共阳极并联与共阴极并联
LED导通电压之间的差异会导致电流参差。经过运用最小数量具有匹配特性(电特性、热特性和运用寿命)的LED能够防止呈现这一状况,把若干具有匹配特性的LED放在一同就相当于一个具有较高额外电流的较大LED。因为具有不同的老化特性和热特性,这些相匹配的LED可能会逐步分解。
4. 串并混联
图3是串并联混合的比如。这种衔接计划一般是总VF需求与总电流需求的折衷计划,因而它更适合于有用LED驱动。
LED驱动电路
衔接计划会影响所需驱动通道的数目。大多数LED驱动器一般只要一个通道。可是,部分多通道LED驱动器也是可用的。在共阳极或共阴极的结构中,每个通道可操控单个串联支路上的LED或许并联LED中的单个支路。驱动串联LED需满意以下条件:
1. 输出LED驱动电压有必要大于串联LED总的VF电压;
2. LED驱动恒定电流输出有必要大于等于LED要求的电流。假如电流较大,可运用PWM减小或改动电路电流,例如传感电阻器。一般LED驱动器被分为线性LED驱动器和开关形式LED驱动器。
线性LED驱动器功率较低而且一般占用较大空间。开关形式LED驱动器功率更高而且更细巧。可是,它们都具有电噪声与辐射性噪声问题而且规划杂乱。
当输入供电电压低于LED总的VF时,就有必要运用开关形式LED驱动器。终究挑选线性LED驱动器仍是开关形式LED驱动器,可根据它们的有用供电电压和作业功率直接断定。
将稳压器变为LED驱动器
一个规范的稳压器具有下列插脚,VIN、GND、VOUT和FB。FB引脚经过检测一个输入电压来操控稳压器输出电压。关于恒定电流LED驱动器,有必要要有电流检测。经过在LED的电流通路中安插一个电阻,将LED电流转变为FB引脚上的一个可测电压。一般将电阻器安插到LED阴极一侧来测定低端电压,不然只能将电阻器安插到LED阳极一侧来测定高端电压。此刻需求一个带有高共模抑制比的差动放大器来测定电阻器两头的电压。
低压侧电阻值为VFB/ILED,而高压侧的电阻值为VFB/(ILED&TImes;AV)。
其间,VFB是FB引脚的校准反应电压;ILED是LED需求的电流;AV是差动放大器的增益。
关于线性LED驱动器而言,被驱动的LED数目为:
关于开关式LED驱动器而言,被驱动的LED数目为:
其间,VIN是输入供电电压;VDO是输入和输出的电压差异;VR是电阻器两头的检测电压;VOR是串联的一切LED的额外输出电压;VF是规范的单个LED导通电压。