分立式高電流開關(guān)模式LED驅(qū)動(dòng)器電路圖設(shè)計(jì)

LED驅(qū)動(dòng)器是一種電源調(diào)整電子器件，主要用于驅(qū)動(dòng)LED發(fā)光或LED模塊組件正常工作。由于LEDPN結(jié)的導(dǎo)通特性決定，它能適應(yīng)的電源的電壓和電流變動(dòng)范圍十分狹窄，稍許偏離就可能無(wú)法點(diǎn)亮LED或者發(fā)光效率嚴(yán)重降低，或者縮短使用壽命甚至燒毀芯片。因此，LED驅(qū)動(dòng)器的作用是確保LED在最佳電壓或電流狀態(tài)下工作。

LED驅(qū)動(dòng)器的工作原理可以分為兩個(gè)主要步驟：電源轉(zhuǎn)換和電流調(diào)節(jié)。電源轉(zhuǎn)換是將輸入電源(通常為交流電)轉(zhuǎn)換為適合驅(qū)動(dòng)LED的電源。這通常包括整流、濾波和變壓器等步驟。首先，交流電通過(guò)整流電路轉(zhuǎn)換為直流電，然后通過(guò)濾波電路減小電源的紋波和噪聲。接下來(lái)，將電源電壓進(jìn)行變壓轉(zhuǎn)換，通常使用開關(guān)電源技術(shù)來(lái)提高能量的效率。

電流調(diào)節(jié)是指將電源轉(zhuǎn)換后的直流電源，通過(guò)電流穩(wěn)定器或電流源來(lái)確保輸出電流的穩(wěn)定性和一致性。這樣可以確保LED的亮度和顏色保持一致。電流調(diào)節(jié)通常采用線性調(diào)節(jié)、脈沖寬度調(diào)制(PWM)或恒流源等技術(shù)。線性調(diào)節(jié)通過(guò)調(diào)整電阻或變阻器來(lái)調(diào)節(jié)電流，但效率較低。脈沖寬度調(diào)制通常使用開關(guān)元件(如晶體管或MOSFET)來(lái)控制電流的通斷時(shí)間比例，從而實(shí)現(xiàn)電流調(diào)節(jié)。而恒流源則通過(guò)反饋回路實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)LED電流，并根據(jù)需求進(jìn)行調(diào)整，確保穩(wěn)定輸出恒定電流。

總的來(lái)說(shuō)，LED驅(qū)動(dòng)器通過(guò)將輸入電源轉(zhuǎn)換為適合LED使用的電源，并通過(guò)電流調(diào)節(jié)確保LED的亮度和顏色保持一致。這樣可以提高LED的效率、延長(zhǎng)壽命，并提供更穩(wěn)定的光輸出。LED驅(qū)動(dòng)器在各種場(chǎng)合下發(fā)揮重要作用，包括室內(nèi)照明、戶外照明、汽車照明、工程機(jī)械燈光、導(dǎo)航信號(hào)、顯示屏、廣告牌、裝飾燈光等。

下面小編分享一些典型LED驅(qū)動(dòng)器電路圖，以及簡(jiǎn)單分析它們的工作原理。

1、分立式高電流開關(guān)模式LED驅(qū)動(dòng)器電路圖

這是一個(gè)分立式高電流開關(guān)模式 LED 驅(qū)動(dòng)電路。該電路的基礎(chǔ)是降壓轉(zhuǎn)換器原理。該電路的效率為 80% 至 90%。該電路可應(yīng)用于汽車照明應(yīng)用。該電路的優(yōu)點(diǎn)是元件少、成本低。

該電路的電壓輸入范圍為+6V至+8V。該電路采用47uH電感L1，確定最大頻率<100Khz，效率約為80%。電感越小，電路的最大開關(guān)頻率越高。使用圖中的元件，電流輸出為300mA。該電路使用肖特基二極管在 t(off) 期間為 LED 電流提供電流路徑。

2、寬輸入電壓范圍高功率LED驅(qū)動(dòng)器電路圖

這是一種寬輸入電壓范圍的大功率LED驅(qū)動(dòng)電路。該電路基于降壓/升壓轉(zhuǎn)換器控制器，可調(diào)節(jié)白光 LED 的電流。該電路可用于替代白熾燈泡，它可以有效地將 LED 與可用電源(例如汽車電氣系統(tǒng)、電池等)相匹配。它還可以用于控制和調(diào)節(jié) LED 輸出，盡管電源的輸出電壓存在變化。

該電路要求輸入電壓范圍為最小 2.7V 到最大 16.5V。對(duì)于電流調(diào)節(jié)環(huán)路，該電路使用帶有外部 MOSFET 功率開關(guān)的降壓-升壓轉(zhuǎn)換器控制器 (IC1) 以及與功率 LED 串聯(lián)的 0.1Ω 電流檢測(cè)電阻。

3、SSL3250A閃光燈LED驅(qū)動(dòng)器電路圖

我們可以將 SSL3250A(異步升壓照片閃光燈雙 LED 驅(qū)動(dòng)器)用于移動(dòng)應(yīng)用。該器件確保了多種實(shí)現(xiàn)可能性，因?yàn)樗哂袑捿斎腚妷悍秶?，并且在寬輸出電壓范圍?nèi)具有大的最大輸出電流。由于其高效率和軟啟動(dòng)，它具有較長(zhǎng)的電池壽命和較低的功率壓力。該器件具有許多功能，可用于保護(hù)電池和 LED 免受過(guò)載，并導(dǎo)致整個(gè)移動(dòng)應(yīng)用的無(wú)故障運(yùn)行，例如過(guò)壓、過(guò)熱和反饋短路保護(hù)、欠壓鎖定和超時(shí)功能。

該器件(SSL3250A)有兩種通用控制模式：直接控制(下電路原理圖)和I2C控制(上電路原理圖)。該 IC 設(shè)計(jì)為在直接控制模式下由應(yīng)用程序直接控制。要更改 SSL3250A 的時(shí)序和電流設(shè)置，我們可以使用 I2C 控制。我們還可以使用 I2C 控制將驅(qū)動(dòng)器切換到 Flash 模式、Torch 模式或 Indicator 模式。 EN1和EN2用于直接控制模式。 SCL、SDA、STRB用于I2C控制模式。在典型的應(yīng)用中，我們只允許使用一種控制模式。

4、低壓差線性LED驅(qū)動(dòng)器電路圖

對(duì)于高輸入/輸出電壓差的應(yīng)用，效率低和發(fā)熱是使用線性穩(wěn)壓器與開關(guān)穩(wěn)壓器相比的兩個(gè)最大缺點(diǎn)。這兩件事用于防止在許多應(yīng)用中使用線性器件，特別是在功耗要求較低的應(yīng)用中。然而，選擇使用線性 LED 驅(qū)動(dòng)器來(lái)解決背光應(yīng)用并不意味著 PDA 和手機(jī)的效率較低。

上圖向我們展示了如何實(shí)施線性低壓差 (200mV) LED 驅(qū)動(dòng)器(例如 NUD4301 器件)來(lái)解決背光應(yīng)用問(wèn)題。

5、高亮度LED驅(qū)動(dòng)器電路圖

這是一個(gè)高亮度 LED 驅(qū)動(dòng)電路。為了提供恒定電壓輸出，我們通常使用 DC/DC 穩(wěn)壓器。但恒流輸出才是LED應(yīng)用所需要的。為了提供恒流輸出，我們可以使用該電路。

該電路使用 R1 來(lái)檢測(cè) LED 電流。 TPS40211 具有 250mV 的低參考電壓，可用于最大限度地降低 R1 中的損耗。為了在 LED 串開路時(shí)防止輸出過(guò)壓，該電路使用 D1?？梢酝ㄟ^(guò)將電流注入 FB 引腳、通過(guò) PWM 調(diào)光或通過(guò)改變 R1 的值來(lái)對(duì)亮度進(jìn)行編程。