认知LED照明.

1、12022年5月31日认知认知LED照明照明22022年5月31日(1) LED驱动器的概述LED驱动器是指驱动LED发光或LED模块组件正常工作的电源调整电子器件。由于LED驱动器在LED应用产品上的重要性和广泛的用户需求，使得作为LED驱动器的核心部件的LED驱动IC成了整个技术环节中的关键元素。6.1 LED器件的驱动器件的驱动32022年5月31日(2) LED驱动器的要求驱动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。LED的排列方式及LED光源的规范也

2、决定着基本的驱动器要求。42022年5月31日总地来说，LED驱动器的要求包括以下几个方面。 对输出功率和效率的要求，这涉及LED正向电压范围、电流及LED排列方式等。 对供电电源的要求，可分为三种方式：AC-DC电源、DC-DC电源和直接采用AC电源驱动。 对功能的要求，其中包括对调光的要求、对调光方式(模拟、数字或多级)的要求、对照明控制的要求等。52022年5月31日 其他方面的要求：尺寸的大小是否适合现代社会的发展方向，集成化、小型化，外围元件少而小，使其占印刷电路板面积小，以便小尺寸封装；成本的控制、故障处理(保护特性)及是否有完善的保护电路，如低压锁存、过压保护、过热保护、输出开路

3、或短路保护；要遵从的标准及可靠性等。除此之外还应该有更多的考虑因素，如机械连接、安装、维修/替换、寿命周期、物流等一些现实使用会考虑到的问题。62022年5月31日(3) LED驱动的分类从LED器件的发光机理可以知道，当向LED器件施加正向电压时，流过器件的正向电流使其发光。因此LED的驱动就是如何使它的PN结处于正偏置，而且为了控制(调节)它的发光强度，还要解决正向电流的调节问题。具体的驱动方法可以分为直流驱动、恒流驱动、脉冲驱动和扫描驱动等。72022年5月31日直流驱动是最简单的驱动方法，由电阻及与发光二极管串联后直接连接到电源上。连接时令LED的阴极接电源的负极方向，阳极接正极方向。

4、只要保证LED处于正偏置，发光；二极管与电阻的位置是可以互换的。直流驱动时，LED的工作点由电源电压VCC、串联电阻及和LED器件的伏安特性共同决定。对应于工作点的电压、电流分别为Uf和If，改变VCC的值或R的值，可以调节If的值，从而调节LED的发光强度。直流驱动直流驱动82022年5月31日92022年5月31日这种驱动方式适合于LED器件较少、发光强度恒定的情况，例如目前有的公交车上用于固定显示“路”字样的显示器上，就可以使用直流驱动。一方面它显示的字数很少，另一方面它的显示内容固定不变，因此只要在需要显示字样的笔画上排列LED发光灯就行了，这样一块屏上大约有100只管子。采用直流驱动

5、，可以简化电路、降低造价。直流驱动电路的电源电压和电阻应该仔细选择，以便在满足发光强度的情况下尽量节约电能。102022年5月31日在串联情况下，有If = (VCCnUf)/R 在并联情况下，有If = (VCCUf)/R在并联连接时，应该注意各个LED器件需要有自己的串联(限流)电阻，而不要共用一个串联电阻。因为共用同一电阻使得各个LED器件的正向电压相同，而器件的分散性将造成在相同的正向电压下其正向电流并不相同，导致各器件的发光强度不同。112022年5月31日由于LED器件的正向特性比较陡，加上器件的分散性，使得在同样电源电压和同样的限流电阻的情况下，各器件的正向电流并不相同，引起发光

6、强度的差异。如果能够对LED正向电流直接进行恒流驱动，只要恒流值相同，发光强度就比较接近(同样存在着发光强度与正向电流之间各个器件的分散性，但是这种分散性没有伏安特性那么陡，所以影响也就小很多了)。我们知道，晶体管的输出特性具有恒流性质，所以可以用晶体管驱动LED。恒流驱动恒流驱动122022年5月31日可以将晶体管与LED器件串联在一起，这时LED的正向电流就等于晶体管的集电极电流132022年5月31日如果直接使用晶体管基极电流控制其集电极电流，由于晶体管放大倍数的分散性，同样的基极电流会产生不同的集电极电流，因此应该采用基极电压控制方式，即在发射极中串联电阻Re，这时有 Ic Ie =

7、(UbUbe)/Re式中，Ub为外加基极电压，Ube为基极-发射极电压。各LED器件的正向电流在其Ub与Re相同的情况下，基本上是可以保证是一致的。此外电压控制方式比电流控制方式更方便。142022年5月31日利用人眼的视觉惰性，采用向LED器件重复通断供电的方法点亮LED，就是脉冲驱动方式。采用脉冲驱动方式时应该注意两个问题：脉冲电流幅值的确定和重复频率的选择。首先，要想获得与直流驱动方式相当的发光强度，脉冲驱动电流的平均值Ia就应该与直流驱动的电流值相同。脉冲驱动脉冲驱动152022年5月31日其次，是脉冲重复频率(或重复周期)的问题。通过视觉惰性的分析，已经知道脉冲重复频率必须高于24H

8、z，否则就会产生闪烁现象。在实际应用中，往往采用更高的频率，例如50Hz、60Hz、120Hz，甚至高达1920Hz。选择重复频率时，不仅要考虑避免闪烁现象，有时还要考虑电路设计的方便。LED器件的上限工作频率大约在十几兆赫到数百兆赫范围内。162022年5月31日脉冲驱动的主要应用有两个方面：扫描驱动和占空比控制。扫描驱动的主要目的是节约驱动器，简化电路；占空比控制的目的是调节器件的发光强度，多用于图像显示中的灰度级控制。实际应用中，有时脉冲驱动仅反映在扫描驱动方面(偶尔仅反映在占空比控制方面)，而在很多情况下扫描驱动与占空比控制两者兼而有之。采用脉冲驱动方式，就需要有脉冲源。用数字电路提供

9、脉冲源是非常方便的。172022年5月31日LED具有环保、寿命长、光电效率高等众多优点，近年来在各行各业的应用得以快速发展，LED的驱动电路成了产品应用的一大关键因素。理想的LED驱动方式是采用恒压、恒流，采用串联方式级联多个LED，但驱动器的成本增加。其实每种驱动方式均有优、缺点，根据LED产品的要求、应用场合，合理选用LED驱动方式，精确设计驱动电源成为关键。6.2 恒压式驱动电路分析恒压式驱动电路分析182022年5月31日根据LED电流、电压变化特点，采用恒压驱动LED是可行的。虽然常用的稳压电路存在稳压精度不够和稳流能力较差的缺点，但在某些产品的应用上其优势仍然是其他驱动方式无法取

10、代的。电容降压的工作原理是利用电容在一定的交流信号频率下产生的容抗来限制最大工作电流。6.2.1 恒压源供电电阻限流电路分析恒压源供电电阻限流电路分析192022年5月31日6.2.2 LED的连接形式的连接形式202022年5月31日(1) PCB基础介绍PCB是Printed Circuit Board印制线路板的简称。通常把在绝缘材料上按预定设计制成印制线路、印制元件或两者组合而成的导电图形，称为印制电路。而在绝缘基材上提供元器件之间电气连接的导电图形，称为印制线路。这样就把印制电路或印制线路的成品板，称为印制线路板，亦称为印制板或印制电路板。6.2.3 设计驱动电路设计驱动电路PCB板板212022年5月31日(2) 恒压源驱动LED台灯POB的设计流程在PCB的设计中，正式布线前，还要经过很漫长的步骤，以下就是设计一个恒压源驱动LED台灯PCB板的