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一、led一般驅(qū)動(dòng)要求
led 排列方法及LED光源的規(guī)格決定了驅(qū)動(dòng)器的基本要求。LED 驅(qū)動(dòng)器的主要功能就是在一定的工作條件范圍下限制流過(guò)LED 無(wú)論輸入輸出電壓如何變化,電流。LED驅(qū)動(dòng)器的基本工作電路如1所示,其中所謂的隔離表示交流線路的電壓和LED(即輸入與輸出)之間沒(méi)有物理上的電氣連接,最常用的是采用變壓器來(lái)電氣隔離,而非隔離則沒(méi)有采用高頻變壓器來(lái)電氣隔離。
值得一提的是,在LED 在照明設(shè)計(jì)中,AC-DC 電源轉(zhuǎn)換和恒流驅(qū)動(dòng)可以采用不同的配置:
(1)整體式(integral)配置,即兩者融合在一起,均位于照明燈具內(nèi),這種配置的優(yōu)勢(shì)包括優(yōu)化能效及簡(jiǎn)化安裝等;
(2)分布式(distributed)這種配置簡(jiǎn)化了安全考慮,提高了靈活性。
二、如何選擇LED驅(qū)動(dòng)方式
現(xiàn)在市場(chǎng)上典型LED驅(qū)動(dòng)器包括線性驅(qū)動(dòng)器和開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器兩類(lèi);大致適用范圍見(jiàn)2。如果電流大于500mA開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器用于大電流,因?yàn)榫€性驅(qū)動(dòng)器僅限于自身結(jié)構(gòu),不能提供如此大的電流;電流低于200mA線性穩(wěn)壓器或分離穩(wěn)壓器通常用于低電流應(yīng)用;200到500mA線性穩(wěn)壓器可用于中等電流應(yīng)用,也可以采用開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器。
開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器能效高,亮度控制好。線性穩(wěn)壓器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,設(shè)計(jì)方便,提供穩(wěn)流和過(guò)流保護(hù),無(wú)電磁兼容性(EMC)問(wèn)題。
在低電流LED在應(yīng)用中,雖然電阻驅(qū)動(dòng)器成本低,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,但在低壓條件下,正電流較低LED在負(fù)載突降等瞬態(tài)條件下,亮度不足,LED可能損壞;而且電阻是耗能元件,整個(gè)方案能效低,見(jiàn)3。
例如在采用DC-DC電源的LED可用于照明應(yīng)用中LED驅(qū)動(dòng)型、線性穩(wěn)壓器、開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器等驅(qū)動(dòng)模式,基本應(yīng)用說(shuō)明4。
調(diào)整和調(diào)整電阻驅(qū)動(dòng)模式LED 串聯(lián)電流檢測(cè)電阻可控制LED 這種驅(qū)動(dòng)方式設(shè)計(jì)方便,成本低,沒(méi)有電磁兼容性(EMC)缺點(diǎn)是依賴(lài)電壓,需要篩選(binning) LED,而且能效低。
線性穩(wěn)壓器也很容易設(shè)計(jì),沒(méi)有EMC 還支持電流穩(wěn)流和過(guò)流保護(hù)(fold back),此外,提供外部電流設(shè)定點(diǎn)的不足之處在于功,輸入電壓始終高于正電壓,能效低。開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器通過(guò)PWM 控制模塊不斷控制開(kāi)關(guān)(FET)然后控制電流的流動(dòng)。
開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器能效高,與電壓無(wú)關(guān),能控制亮度。缺點(diǎn)是成本相對(duì)較高,復(fù)雜性較高,存在電磁干擾(EMI)問(wèn)題。LED DC-DC 開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器常見(jiàn)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)包括降壓(Buck)、升壓(Boost)、降壓-升壓(Buck-Boost)或單端初級(jí)電感轉(zhuǎn)換器(SEPIC)等不同類(lèi)型。
在所有工作條件下,最低輸入電壓都大于LED 當(dāng)串最大電壓為24時(shí),采用降壓結(jié)構(gòu) Vdc 驅(qū)動(dòng)6 顆串聯(lián)的LED;相反,當(dāng)所有工作條件下的最大輸入電壓小于最低輸出電壓時(shí),如12 Vdc 驅(qū)動(dòng) 6 顆串聯(lián)的LED;當(dāng)輸入電壓和輸出電壓范圍交迭時(shí),可采用降壓-升壓或升壓SEPIC 結(jié)構(gòu),如采用12 Vdc 或12 Vac 驅(qū)動(dòng) 4 顆串聯(lián)的LED,但這種結(jié)構(gòu)的成本和能效并不理想。