LED驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)方法分析
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LED具有環(huán)保、壽命長(zhǎng)、光電效率高等眾多優(yōu)點(diǎn),近年來(lái)在各行各業(yè)的應(yīng)用得以快速發(fā)展,LED的驅(qū)動(dòng)電路成了產(chǎn)品應(yīng)用的一大關(guān)鍵因素。理論上,LED的使用壽命在10萬(wàn)小時(shí)以上,但在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中,由于驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)及驅(qū)動(dòng)方式選擇不當(dāng),使LED極易損壞。
在設(shè)計(jì)LED驅(qū)動(dòng)電路時(shí),需要知道LED電流、電壓特性,由于LED的生產(chǎn)廠家及LED規(guī)格不同,電流、電壓特性均有差異。現(xiàn)以白光LED典型規(guī)格為例,按照LED的電流、電壓變化規(guī)律,一般應(yīng)用正向電壓為3。0-3。6V左右,典型值電壓為3。3V,電流為20mA,當(dāng)LED兩端的正向電壓超過(guò)3。6V后,正向電壓只有很小的增加,但它的正向電流可能會(huì)成倍增漲,使LED發(fā)光體溫度升高過(guò)快,從而加速LED光衰減,使LED的壽命縮短,嚴(yán)重時(shí)甚至燒壞LED。根據(jù)LED的電壓、電流變化特性,對(duì)驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)提出嚴(yán)格要求。
當(dāng)前很多廠家生產(chǎn)的LED燈產(chǎn)品(比如護(hù)欄、燈杯、投射燈),采用阻容降壓,然后加上一個(gè)穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓,向LED供電,這樣驅(qū)動(dòng)LED的方式簡(jiǎn)單便宜,但存在極大缺陷,首先是效率低,在降壓電阻上消耗大量電能,甚至有可能超過(guò)LED所消耗的電能,且無(wú)法提供大電流驅(qū)動(dòng),因?yàn)殡娏髟酱螅蠼祲弘娙菰酱?,所以消耗在降壓電阻上的電能就越大。其次是穩(wěn)定電壓的能力極差,無(wú)法保證通過(guò)LED電流不超過(guò)其正常工作要求,設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)都會(huì)采用降低LED兩端電壓來(lái)供電驅(qū)動(dòng),這樣是以降低LED亮度為代價(jià)的。采用阻容降壓方式驅(qū)動(dòng)LED,LED的亮度不能穩(wěn)定,當(dāng)供電電源電壓降低時(shí),LED的亮度變暗,供電電源電壓升高時(shí),LED的亮度就會(huì)變亮些。
根據(jù)LED電流、電壓變化特點(diǎn),采用恒壓驅(qū)動(dòng)LED是可行的,雖然常用的穩(wěn)壓電路,存在穩(wěn)壓精度不夠和穩(wěn)流能力較差的缺點(diǎn),但在某些產(chǎn)品的應(yīng)用上可能過(guò)精確設(shè)計(jì),其優(yōu)勢(shì)仍然是其它驅(qū)動(dòng)方式無(wú)法取代的。
采用恒流驅(qū)動(dòng)方式,是比較理想的LED驅(qū)動(dòng)方式,它能避免LED正向電壓的改變而引起電流變動(dòng),同時(shí)恒定的電流使LED的亮度穩(wěn)定。因此眾多廠家選用恒流方式驅(qū)動(dòng)LED。還有一種LED驅(qū)動(dòng)方式是可行的,它即不恒壓,也不恒流,但通過(guò)電路的設(shè)計(jì),當(dāng)LED正向電壓升高時(shí),使驅(qū)動(dòng)電流減小,保證了LED產(chǎn)品的安全。當(dāng)然正向電壓的升高只能在LED承受范圍,過(guò)高也會(huì)損壞LED。
理想的LED驅(qū)動(dòng)方式是采用恒壓、恒流,采用串聯(lián)方式級(jí)聯(lián)多個(gè)LED。但驅(qū)動(dòng)器的成本增加。其實(shí)每種驅(qū)動(dòng)方式均有優(yōu)、缺點(diǎn),根據(jù)LED產(chǎn)品的要求、應(yīng)用場(chǎng)合,合理選用LED驅(qū)動(dòng)方式,精確設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)電源成為關(guān)鍵。