LED電源驅(qū)動器解析

繁華的城市離不開LED燈的裝飾，相信大家都見過LED，它的身影已經(jīng)出現(xiàn)在了我們的生活的各個地方，也照亮著我們的生活。在LED電源的新產(chǎn)品研制過程中，工程師往往需要依據(jù)不同的設(shè)計要求，選擇合適的驅(qū)動類型。其中，高亮度的白光驅(qū)動器常常被用于公共照明、特殊環(huán)境照明等應用要求的設(shè)計。

LED電源作為一種新型的電源類型，在設(shè)計方面與傳統(tǒng)的開關(guān)電源還是存在一些細微的差別的。與熒光燈的電子鎮(zhèn)流器所不同的是，LED驅(qū)動電路的主要功能是將交流電壓或者直流電壓轉(zhuǎn)為目標直流電壓，并同時完成與LED的電壓和電流匹配。除此之外，LED驅(qū)動電路的另一個任務是使LED的負載電流在各種因素的影響下都能控制在預先設(shè)定的水平上。更高檔的驅(qū)動電路還具有智能調(diào)節(jié)和保護電路。

在了解了LED電源中的驅(qū)動電路都需要具備哪些功能之后，接下來就需要對白光驅(qū)動器進行選擇了。目前市面上可以用作白光LED驅(qū)動電源的集成器件很多，大致分為線性變換器、電荷泵(開關(guān)電容)和電感式開關(guān)電源三類，這三類的集成器件示意圖如下圖圖1所示。

圖1 三類LED變換器

首先來看線性變換器，在LED電源的應用過程中，這種線性變換器具有紋波小、精度高、噪聲小等優(yōu)點。由于調(diào)整管一直工作在線性狀態(tài)導致較低的轉(zhuǎn)換效率，同時帶來驅(qū)動器散熱的問題。而電荷泵作為另一種LED開關(guān)電源中常見的白光驅(qū)動器，其電路往往采用電容作為儲能和傳遞能量的中介，常用于倍壓或反壓型DC-DC轉(zhuǎn)換中具有電路簡單、尺寸小、轉(zhuǎn)換效率高、耗電少等優(yōu)點，同時有輸出功率和輸入電壓范圍有限的缺點。主要應用于需要電池的系統(tǒng)，如蜂窩式電話、尋呼機、藍牙系統(tǒng)和便攜式電子設(shè)備。

最后一種常見的白光驅(qū)動器是電感式DC-DC開關(guān)電感變換器，這種變換器常以電感作為儲能中介原件，具有轉(zhuǎn)換效率高，應用范圍廣等特點。在DC-DC變換器中，功率開關(guān)和儲能元件的物理尺寸將會直接受到工作頻率的影響。而磁性原件的耦合功率可以通過該公式進行計算，即P(L)=LI²f/2。隨著頻率的提高，為保持恒定的功率所要求的電感相應地減小。由于電感和磁性元件的面積和匝數(shù)有關(guān)，所以可以減小電感器的物理尺寸。

本文針對三種LED電源設(shè)計中常見的高亮度白光驅(qū)動器種類所進行的簡單科普，雖然LED在生活中處處可見，但是LED也還有一些不足需要我們的設(shè)計人員擁有更加專業(yè)的知識儲備，這樣才能設(shè)計出更加符合生活所需的產(chǎn)品。