兩種LED電源的驅(qū)動(dòng)模式
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大街上隨處可見(jiàn)的LED顯示屏,還有裝飾用的LED彩燈以及LED車(chē)燈,處處可見(jiàn)LED燈的身影,LED已經(jīng)融入到生活中的每一個(gè)角落。在LED電源的設(shè)計(jì)研發(fā)過(guò)程中,工程師們?cè)谠O(shè)計(jì)之初所要面臨的選擇,就是如何在恒流驅(qū)動(dòng)和恒壓驅(qū)動(dòng)兩個(gè)方案中選擇最合適的一款。
其實(shí)就LED電源的發(fā)展現(xiàn)狀來(lái)看,這兩種模式都是目前市面上比較常見(jiàn)的驅(qū)動(dòng)方式,各自也有相應(yīng)的優(yōu)勢(shì)和缺陷。本文今天將會(huì)就這兩種LED電源的驅(qū)動(dòng)模式來(lái)為各位工程師們進(jìn)行一次優(yōu)缺點(diǎn)盤(pán)點(diǎn)。首先來(lái)看LED電源的恒壓驅(qū)動(dòng)模式,這種驅(qū)動(dòng)方式能夠在負(fù)載端對(duì)輸出電壓進(jìn)行采樣,線(xiàn)性穩(wěn)壓電源反饋回路就是最典型的恒壓控制應(yīng)用,這一方法也是最早出現(xiàn)的LED驅(qū)動(dòng)方式。當(dāng)一款LED電源采用了恒壓驅(qū)動(dòng)模式時(shí),其控制LED正向電流方法就是采用LED V-I曲線(xiàn),利用一個(gè)電壓電源和一個(gè)整流電阻器來(lái)確定產(chǎn)生預(yù)期正向電流所需要向LED提供的電壓。
不過(guò),在進(jìn)行LED電源的恒壓驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)過(guò)程中,其控制LED正向電流的方法也有一個(gè)明顯的缺點(diǎn),那就是LED正向電壓的任何變化都會(huì)導(dǎo)致LED電流的變化。在面對(duì)這一問(wèn)題時(shí),目前比較常見(jiàn)的辦法就是采用多支路均流技術(shù),該技術(shù)可采用集成三極管保持每路LED電流一致。這些三極管在相同溫度環(huán)境下、相同工藝條件生產(chǎn)出來(lái)的13值一樣,可以保證每路電流基本一樣,其應(yīng)用示意圖如下圖所示:
LED串的均流
然而,LED個(gè)體之間的正向壓降變化范圍比較大,由VF-IF曲線(xiàn)可知,VF的微小變化會(huì)引起較大的IF變化,從而引起亮度的較大變化。所以采用恒壓源驅(qū)動(dòng)不能保證LED亮度的一致性,并且影響LED的可靠性、壽命和光衰。由于LED的光特性通常都描述為電流的函數(shù)而不是電壓的函數(shù)。
在LED驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)過(guò)程中,光通量,也就是通常所說(shuō)的參數(shù)φV,其本身與IF的關(guān)系在電流大于10mA時(shí)近似線(xiàn)性,因此,相比較恒壓驅(qū)動(dòng)而言,在LED電源新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過(guò)程中,設(shè)計(jì)人員采用恒流源驅(qū)動(dòng)可以更好地控制亮度。
下面就需要解釋一下LED電源恒流驅(qū)動(dòng)的相關(guān)概念了。恒流驅(qū)動(dòng)在目前的電源研發(fā)和設(shè)計(jì)領(lǐng)域,通常會(huì)被應(yīng)用在照明設(shè)備或者是背光源的設(shè)計(jì)中,而這些方面需要恒流驅(qū)動(dòng)的主要原因,就是在于恒流的方式能夠避免避免驅(qū)動(dòng)電流超出最大額定值,從而能夠有效提升其可靠性,同時(shí),恒流驅(qū)動(dòng)的方式還能夠確保LED達(dá)到預(yù)期亮度要求,并確保每個(gè)LED亮度、色度保持一致,并有效延長(zhǎng)其使用壽命,這是恒壓驅(qū)動(dòng)方式所無(wú)法達(dá)到的。在LED電源的設(shè)計(jì)過(guò)程中,恒流驅(qū)動(dòng)的方式和恒壓驅(qū)動(dòng)的方式都各有優(yōu)缺點(diǎn),而實(shí)際上最理想的方法是綜合兩種方式。既要相對(duì)恒流,還要適當(dāng)電壓調(diào)整。既要監(jiān)測(cè)負(fù)載電流變化狀態(tài),還需要監(jiān)測(cè)負(fù)載電壓情況。
就目前LED電源設(shè)計(jì)的發(fā)展方向來(lái)看,在空間允許的場(chǎng)合,光源線(xiàn)路融合的智能化照明方案將會(huì)是未來(lái)LED驅(qū)動(dòng)電源的設(shè)計(jì)主流方向。雖然LED在生活中處處可見(jiàn),但是LED也還有一些不足需要我們的設(shè)計(jì)人員擁有更加專(zhuān)業(yè)的知識(shí)儲(chǔ)備,這樣才能設(shè)計(jì)出更加符合生活所需的產(chǎn)品。