LED驅動檢視原始碼討論檢視歷史
| LED驅動 |
 |
LED的恆流驅動。由於LED是特性敏感的半導體器件，又具有負溫度特性，因而在應用過程中需要對其進行穩定工作狀態和保護，從而產生了驅動的概念。LED器件對驅動電源的要求近乎於苛刻，LED不像普通的白熾燈泡，可以直接連接220V的交流市電。LED是2～3伏的低電壓驅動，必須要設計複雜的變換電路，不同用途的LED燈，要配備不同的電源適配器。國際市場上國外客戶對LED驅動電源的效率轉換、有效功率、恆流精度、電源壽命、電磁兼容的要求都非常高，設計一款好的電源必須要綜合考慮這些因數，因為電源在整個燈具中的作用就好比像人的心臟一樣重要。
簡介
中文名：LED驅動
特殊要求：儘量保持恆流,保持較低的功耗
基本內容
用LED作為顯示器或其他照明設備或背光源時，需要對其進行恆流驅動，主要原因是：
1.避免驅動電流超出最大額定值，影響其可靠性。
2.獲得預期的亮度要求，並保證各個LED亮度、色度的一致性.
驅動特點
根據電網的用電規則和LED驅動電源的特性要求，在選擇和設計LED驅動電源時要考慮到以下幾點：
1．高可靠性 特別像LED路燈的驅動電源，裝在高空，維修不方便，維修的花費也大。
2．高效率 LED是節能產品，驅動電源的效率要高。對於電源安裝在燈具內的結構，尤為重要。因為LED的發光效率隨着LED溫度的升高而下降，所以LED的散熱非常重要。電源的效率高，它的耗損功率小，在燈具內發熱量就小，也就降低了燈具的溫升。對延緩LED的光衰有利。
3．高功率因素 功率因素是電網對負載的要求。一般70瓦以下的用電器，沒有強制性指標。雖然功率不大的單個用電器功率因素低一點對電網的影響不大，但晚上大家點燈，同類負載太集中，會對電網產生較嚴重的污染。對於30瓦~40瓦的LED驅動電源，據說不久的將來，也許會對功率因素方面有一定的指標要求。
4．驅動方式 現在通行的有兩種：其一是一個恆壓源供多個恆流源，每個恆流源單獨給每路LED供電。這種方式，組合靈活，一路LED故障，不影響其他LED的工作，但成本會略高一點。另一種是直接恆流供電，LED串聯或並聯運行。它的優點是成本低一點，但靈活性差，還要解決某個LED故障，不影響其他LED運行的問題。這兩種形式。多路恆流輸出供電方式，在成本和性能方面會較好。也許是以後的主流方向。
5．浪涌保護 LED抗浪涌的能力是比較差的，特別是抗反向電壓能力。加強這方面的保護也很重要。有些LED燈裝在戶外，如LED路燈。由於電網負載的啟甩和雷擊的感應，從電網系統會侵入各種浪涌，有些浪涌會導致LED的損壞。因此LED驅動電源要有抑制浪涌的侵入，保護LED不被損壞的能力。
6．保護功能 電源除了常規的保護功能外，最好在恆流輸出中增加LED溫度負反饋，防止LED溫度過高。
7．防護方面 燈具外安裝型，電源結構要防水、防潮，外殼要耐曬。
8．驅動電源的壽命要與LED的壽命相適配。
9．要符合安規和電磁兼容的要求。
隨着LED的應用日益廣泛，LED驅動電源的性能將越來越適合LED的要求。
驅動原理
正向壓降(VF)和正向電流的(IF)關係曲線，由曲線可知，當正向電壓超過某個閾值(約2V)，即通常所說的導通電壓之後，可近似認為，IF與VF成正比。見表是當前主要超高亮LED的電氣特性。由表可知，當前超高亮LED的最高IF可達1A，而VF通常為2～5V。
由於LED的光特性通常都描述為電流的函數，而不是電壓的函數，光通量(φV)與IF的關係曲線，因此，採用恆流源驅動可以更好地控制亮度。此外，LED的正向壓降變化範圍比較大(最大可達1V以上)，而由上圖中的VF-IF曲線可知，VF的微小變化會引起較大的，IF變化，從而引起亮度的較大變化。所以,採用恆壓源驅動不能保證LED亮度的一致性，並且影響LED的可靠性、壽命和光衰。因此，超高亮LED通常採用恆流源驅動。
LED的溫度與光通量(φV)關係曲線，由下圖可知光通量與溫度成反比，85℃時的光通量是25℃時的一半，而一40℃時光輸出是25℃時的1．8倍。溫度的變化對LFD的波長也有一定的影響，因此，良好的散熱是LED保持恆定亮度的保證。
驅動電路
由於受到LED功率水平的限制，通常需同時驅動多個LED以滿足亮度需求，因此，需要專門的驅動電路來點亮LED。
1. 阻容降壓：利用電容在交流下的阻抗來限制輸入電流，從而獲得直流電平給LED供電。這種驅動方式結構簡單，成本低廉，但是輸入非隔離方案，有安全隱患。而且轉換效率很低，無法做到恆流控制。
2. 隔離反激電路：利用反激電路，通過變壓器在副邊產生直流電平，
再通過光耦將此電平的紋波反饋回原邊，從而自激穩定。此類電路符合安規認定要求，而且輸出恆流精度較好，轉換效率較高。但由於需要光耦和副邊恆流控制電路，導致系統複雜，體積大，成本高。
3. 原邊方案：原邊方案就是通過完全在交流原邊控制輸出的電源和電流，最精確可以做到5%的恆流精度，副邊僅需簡單的輸出電路即可。原邊主要依靠輔助邊的反饋來控制輸出電壓，依靠限流電阻對原邊電流的控制，同時乘以匝比來控制輸出電流的精度。原邊方案繼承了隔離反激電路的種種優點，同時架構簡單，可以做到小體積和低成本。
原邊的恆流精度問題：由於變壓的生產精度難以控制，導致原邊方案在使用低質量變壓器時，輸出電流漂移較大。所以，原邊方案通過改進增加了副邊恆流控制電路，這樣雖然比普通的原邊方案複雜了，但是對比反激方案，仍然可以省去光耦等，系統性價比最高。[1]