文档介绍：LED LED 驱动电源基础知识驱动电源基础知识研发部:邱建文主要内容概括: 1: LED 驱动电源的重要性 2: LED 驱动的技术方案 3: LED 与LED 驱动电源的匹配 4: LED 驱动电源使用中应注意的问题 1:LED 驱动电源的重要性接触过 LED 的人都知道:由于 LED (正向动态电阻非常小),要给 LED 正常供电就比较困难。不能像普通白炽灯一样,直接用电压源供电,否则电压波动稍增,电流就会增大到将 LED 烧毁的程度。为了稳定 LED 的工作电流,保证 LED 能正常可靠地工作,具有”镇流功能”的各种各样的 LED 驱动电路就应运而生。最简单的是串联一只镇流电阻,而比较复杂的是用许多电子元件构成的“恒流驱动器”。图1 图 2 : LED 驱动的技术方案一镇流电阻方案此方案的原理电路图见图 1。这是一种极其简单,自 LED 面世以来至今还一直在用的经典电路。 LED 工作电流 I按下式计算: (1) I与镇流电阻 R成反比;当电源电压 U上升时, R能限制 I的过量增长,使 I 不超出 LED 的允许范围。此电路的优点是简单,成本低;缺点是电流稳定度不高;电阻发热消耗功率,导致用电效率低,仅适用于小功率 LED 范围。一般资料提供的镇流电阻 R的计算公式是: (2) 按此公式计算出的 R值仅满足了一个条件:工作电流 I 。而对驱动电路另两个重要的性能指标:电流稳定度和用电效率,则全然没有顾及。因此用它设计出的电路,性能没有保证。二镇流电容方案电路的工作是基于在交流电路中,电容存在容抗 XC 也有”镇流作用”的原理。另外电容消耗无功功率,不发热;而电阻则消耗有功功率, 会转化为热能耗散掉,所以镇流电容比镇流电阻,能节省一部分电能,并能设计成将 LED 灯直接接到市电~ 220 V上,使用更为方便。此方案的优点是简单,成本低,供电方便;缺点是电流稳定度不高,效率也不高。仅适用于小功率 LED 范围。当 LED 的数量较多,串联后 LED 支路电压较高的场合更为适用。三线性恒流驱动电路上面已经提到电阻、电容镇流电路的缺点是电流稳定度低( △I/I 达±20~50%),用电效率也低(约 50~70%),仅适用于小功率 LED 灯。为满足中、大功率 LED 灯的供电需要,利用电子技术常见的电流负反馈原理,设计出恒流驱动电路。和直流恒压电源一样,按其调整管是工作在线性,还是开关状态,恒流驱动电路也分成两类:线性恒流驱动电路和开关恒流驱动电路。图4是最简单的两端线性恒流驱动电路。它借用三端集成稳压器 LM337 组成恒流电路,外围仅用两个元件:电流取样电阻 R和抗干扰消振电容 C 。四开关电源驱动电路上述线性恒流驱动电路虽具有电路简单、元件少、成本低、恒流精度高、工作可靠等优点,但使用中也发现几点不足: a、调整管工作在线性状态,工作时功耗高发热大(特别是工作压差过大时),不仅要求较大尺寸的散热器,而且降低了用电效率。 b、电源电压要求按公式( 13 )与 LED 工作电压严格匹配,不允许大范围改变。也就是说它对电源电压及 LED 负载变化的适应性差。 c、它仅能工作在降压状态,不能工作在升压状态。即电源电压必须高于 LED 工作电压。 d、供电不太方便,一般要配开关稳压电源,不能直接用~ 220 V供电。 T T VT VV EMC filter 整流器( Rectifier 切换开关( MOS ) 脉宽调制器( PWM ) 隔离变压器( Transfor mer ) 滤波电路回授( Feedback ) 整流器( Rectifier )滤波电路 AC in DC out 输入整流:将正负变化的交流电变成单向变化的直流电滤波:将变化的电压波形平滑成波动较小的直流电压波形变压器:储存能量,、副边隔离。输出稳压:稳定输出电压取样反馈:将输出电压的变化反映到控制电路,以便采取相应的措施保证输出电压在规定的范围内 PWM+ 开关:控制电路,根据反馈回来的信号控制变压器储存能量的多少,从而保证输出的稳定