LED工作原理(li)

LED具有环保、节能、效率高、寿命长、安全可靠的上风，为此，必需了解LED的使用前提、工作原理、驱动方法和典型应用。当PWM波输出低电平时，VQ1截止，LED熄灭。线形稳压法的长处是结构简朴、外部元件少、效率中等、本钱较低。但一般的整流电路的输出电压跟着电网电压的波动也会变化，由此可知，采用恒压源驱动不能保证LED亮度的一致性，并且影响LED的特性。

LED的亮度(du)主(zhu)要与VF、IF有关。经由三极(ji)管VQ1的基极(ji)连接到P沟道MOS管的栅极(ji)上(shang)。长处是(shi)高效(xiao)(xiao)、不乱，但(dan)(dan)轻易产生人耳听得见的噪(zao)声(sheng)，本钱高，设(she)计复杂。但(dan)(dan)是(shi)，此(ci)电(dian)路效(xiao)(xiao)率仍是(shi)低。因此(ci)，LED驱动(dong)通常采用恒(heng)流源驱动(dong)。这类(lei)电(dian)路常见的结(jie)构包括降(jiang)压、升压、降(jiang)压-升压等类(lei)型。

LED的驱动技术与开关电源中应用的技术十分类似，LED驱动电路是一种电源转换电路，但输出的是恒定电流而非恒定电压。为了知足以上要求，通常采用的控制电流的方法有：通过调节限流电阻的大小实现控制电流；通过调节限流电阻上的基准电压来调节电流；PWM调制实现电流控制。当驱动电路直接驱动MOS管时，会引起被驱动(dong)(dong)MOS管(guan)的(de)快速开通和关断，这就可(ke)能造(zao)成被驱动(dong)(dong)MOS管(guan)漏源极间电压的(de)振荡。由(you)图可(ke)知，LED的(de)最高IF可(ke)达1A，而VF通常为2V～4V。驱动(dong)(dong)的(de)任(ren)务既要保(bao)持恒(heng)流特性(xing)，还要保(bao)持较低的(de)功耗。

限流法(fa)

电网电压(ya)通过降压(ya)、整流(liu)、滤波后(hou)，通过电阻限流(liu)使LED不乱工作。使用者只需提供(gong)宽、窄不同(tong)的数字脉冲，即可实现(xian)改(gai)变(bian)输出(chu)电流(liu)，从而调节(jie)白光LED的亮度。

LED驱动技术由LED的(de)工作原理知道(dao)，要(yao)使LED保持最佳的(de)亮(liang)度(du)状态(tai)，需要(yao)恒流源(yuan)来驱动(dong)。?

PWM法

PWM脉(mai)(mai)宽调制(zhi)，即用(yong)脉(mai)(mai)宽调制(zhi)的(de)方法，改变(bian)LED驱(qu)动电流(liu)的(de)脉(mai)(mai)冲占(zhan)空比(bi)来控制(zhi)光的(de)亮度。一(yi)则(ze)引起射频干扰，二则(ze)有(you)可能(neng)造成MOS管(guan)遭受过(guo)高的(de)电压(ya)而击穿损坏。此驱(qu)动电路的(de)特点是(shi)，通(tong)过(guo)一(yi)个电感器(qi)将能(neng)量传递给负载，通(tong)常是(shi)用(yong)一(yi)个PWM控制(zhi)信号，对MOSFET晶体(ti)管(guan)触发导通(tong)和(he)关断来实现。

LED的(de)VF与IF 的(de)关系(xi)

LED的(de)(de)正向压降变(bian)化范围比较(jiao)大(da)(可达1V以上)，而由上图中(zhong)的(de)(de)VF-IF曲线可知，VF的(de)(de)微小变(bian)化会(hui)引起(qi)IF较(jiao)大(da)的(de)(de)变(bian)化，从而引起(qi)亮度的(de)(de)较(jiao)大(da)变(bian)化。

所以，通(tong)常(chang)LED的发光特性都(dou)用电(dian)(dian)流(liu)的函数(shu)来描(miao)述(shu)，而不是电(dian)(dian)压(ya)(ya)的函数(shu)。通(tong)过(guo)改变(bian)PWM的占(zhan)空比(bi)和(he)电(dian)(dian)感器的充放电(dian)(dian)时间，对(dui)输入电(dian)(dian)压(ya)(ya)和(he)输出电(dian)(dian)压(ya)(ya)的比(bi)率进行(xing)调节。电(dian)(dian)阻限流(liu)的长处是设(she)计简朴、本钱低(di)、无(wu)电(dian)(dian)磁(ci)干扰；但是电(dian)(dian)流(liu)会跟(gen)着VF的变(bian)化而改变(bian)亮度，效(xiao)率很低(di)，散热难。由于MC7809和(he)R1上的压(ya)(ya)降仍(reng)占(zhan)很大比(bi)例，其效(xiao)率约为40%左右。当电(dian)(dian)源电(dian)(dian)压(ya)(ya)在±10%的范围内变(bian)动时，流(liu)过(guo)LED的电(dian)(dian)流(liu)变(bian)化将≥25%，LED上的功率变(bian)化超过(guo)30%。

LED驱动工作原理

低(di)碳”糊口是目前(qian)倡(chang)导的(de)一种观念，对于(yu)照明来说(shuo)，LED的(de)应用就是详细体(ti)现。

P沟道(dao)MOS管(guan)(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)栅极(ji)驱(qu)(qu)动(dong)，采(cai)用简朴的(de)(de)(de)(de)NPN三极(ji)管(guan)(guan)(guan)驱(qu)(qu)动(dong)放大电(dian)路(lu)，以改善MOS管(guan)(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)导(dao)(dao)通(tong)过程，减(jian)少(shao)驱(qu)(qu)动(dong)电(dian)源的(de)(de)(de)(de)功(gong)率(lv)。是利用简朴的(de)(de)(de)(de)数字脉冲，反复开关LED驱(qu)(qu)动(dong)器(qi)的(de)(de)(de)(de)调光技术。当PWM波(bo)输(shu)(shu)出高(gao)电(dian)平时，三极(ji)管(guan)(guan)(guan)VQ1导(dao)(dao)通(tong)，从而使(shi)MOS管(guan)(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)栅极(ji)电(dian)压(ya)(ya)(ya)低于源极(ji)电(dian)压(ya)(ya)(ya)，MOS管(guan)(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)源极(ji)和漏极(ji)导(dao)(dao)通(tong)，LED点亮(liang)。这(zhei)种电(dian)路(lu)的(de)(de)(de)(de)致(zhi)命缺点是：电(dian)阻R上(shang)(shang)的(de)(de)(de)(de)功(gong)耗直接影响了(le)系(xi)统的(de)(de)(de)(de)效(xiao)率(lv)，再加上(shang)(shang)变压(ya)(ya)(ya)器(qi)损耗，系(xi)统效(xiao)率(lv)约50%。为(wei)了(le)达到既能(neng)使(shi)LED不乱工(gong)作(zuo)，又能(neng)保持高(gao)的(de)(de)(de)(de)效(xiao)率(lv)，应采(cai)用低功(gong)耗的(de)(de)(de)(de)限流元件和电(dian)路(lu)来使(shi)系(xi)统效(xiao)率(lv)进步。不管(guan)(guan)(guan)在任(ren)何情况下，都要输(shu)(shu)出恒定而均匀的(de)(de)(de)(de)电(dian)流，纹波(bo)电(dian)流要控(kong)制(zhi)在一定的(de)(de)(de)(de)范(fan)围内。LED的(de)(de)(de)(de)伏安特性见(jian)图1，其中VF是LED的(de)(de)(de)(de)正(zheng)(zheng)向(xiang)(xiang)压(ya)(ya)(ya)降、IF是正(zheng)(zheng)向(xiang)(xiang)电(dian)流。

稳压法

一个集成稳压(ya)(ya)元件MC7809，使输出真个电(dian)压(ya)(ya)基本不(bu)乱在9V，限流电(dian)阻R可用得很小，不(bu)会造成LED的(de)电(dian)压(ya)(ya)不(bu)稳。当正(zheng)向电(dian)压(ya)(ya)超过(guo)阈值(即导(dao)通电(dian)压(ya)(ya)，如图约1.7V)时，可近似以为IF与VF成正(zheng)比。为解决这(zhei)一题目(mu)，需在被驱动MOS管(guan)的(de)栅极与驱动电(dian)路的(de)输出之(zhi)间串联一只无感电(dian)阻。这(zhei)就称不(bu)上是节(jie)能照明产(chan)品。