LED驱动器通用要求一、LED驱动器通用要求创新.PDFVIP

LED 驱动器通用要求 一、LED 驱动器通用要求 驱动 LED 面临着不少挑战，如正向电压会随着温度、电流的变化而变化， 而不同个体、不同批次、不同供应商的 LED 正向电压也会有差异；另外，LED 的 “色点”也会随着电流及温度的变化而漂移。 应用中通常会使用多颗 LED，这就涉及到多颗 LED 的排列方式问题，通常 的排列方式有串联、并联、串联-并联组合及交叉连接等其它排列方式。 如何排列，要考虑用于需要“相互匹配的”LED 正向电压的应用，并获得 其它优势。对于单串 LED，因为这种方式不论正向电压如何变化、输出电压(Vout) 如何“漂移”，均提供极佳的电流匹配性能。在交叉连接中，如果其中某个 LED 因 故障开路，电路中仅有 1 个 LED 的驱动电流会加倍，从而尽量减少对整个电路 的影响。 串联 并联 串—并联 交叉联接 图 1 ：常见的 LED 组合方式 LED 的排列方式及 LED 光源的规范决定着基本的驱动器要求。LED 驱动器 的主要功能就是在一定的工作条件范围下限制流过 LED 的电流， 而无论输入及 输出电压如何变化。 LED 驱动器基本的工作电路示意图如图 2 所示，其中所谓的“隔离”表示交流 线路电压与 LED(即输入与输出)之间没有物理上的电气连接，最常用的是采用变 压器来电气隔离，而“非隔离”则没有采用高频变压器来电气隔离。 AC 输入 非隔离或隔 驱动器 离电源转换 LED 图 2：LED 驱动电源基本工作原理示意图 在 LED 照明设计中，AC-DC 电源转换与恒流驱动这两部分电路可以采用 不同配置： 1) 整体式(integral)配置，即两者融合在一起，均位于照明灯具内，这种配置的 优势包括优 化能效及简化安装等； 2) 分布式(distributed)配置，即两者单独存在，这种配置简化安全考虑，并增 加灵活性。 LED 驱动器根据不同的应用要求，可以采用恒定电压(CV)输出工作，即输 出为一定电流范围下钳位的电压；也可以采用恒定电流(CC)输出工作，输出的 设计能严格限定电流；也可能会采用恒流恒压(CCCV)输出工作，即提供恒定输 出功率，故作为负载的 LED 的正向电压确定其电流。 总的来看，LED 照明设计需要考虑以下几方面的因素： 输出功率：涉及 LED 正向电压范围、电流及 LED 排列方式等  电源：AC-DC 电源、DC-DC 电源、直接采用 AC 电源驱动  功能要求：调光要求、调光方式(模拟、数字或多级)、照明控制 其他要求：能效、功率因数、尺寸、成本、故障处理(保护特性)、要遵从的标 准及可靠性等 更多考虑因素：机械连接、安装、维修/替换、寿命周期、物流等 二、LED 驱动电源的拓扑结构 采用 AC-DC 电源的 LED 照明应用中，电源转换的构建模块包括二极管、 开关(FET)、电感及电容及电阻等分立元件用于执行各自功能，而脉宽调制(PWM) 稳压器用于控制电源转换。 可以采用的 LED 驱动方式有电阻型、线性稳压器及开关稳压器等 开关稳压器具有更高的能效，与电压无关，且能控制亮度，不足则是成本相对较 高，复杂度也更高，且存在电磁干扰(EMI)问题。 采用交流电源直接驱动 LED 的方式近年来也获得了一定的发展，