LED驅動器探討（圖）
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上傳人：admin 上傳時間： 2007-07-18 瀏覽次數： 368 |
如今，眾多的便攜電子產品均需要背景燈LED驅動器解決方案，其具有以下特性：直流控制、高效率、PWM調光、過壓保護、負載斷開、小型尺寸以及簡便易用。本文將探討每種特性以及實現這些特性的方法，最后將說明具備每種特性的典型電路。
直流控制
LED是由電流驅動的器件，其亮度與正向電流呈比例關系。有兩種方法可以控制正向電流。第一種方法是采用LED V-I曲線來確定產生預期正向電流所需要向LED施加的電壓。其實現方法一般采用一個電壓電源和一個鎮流電阻器。圖1說明了這種方法。如下所述，此方法有多項不足之處。LED正向電壓的任何變化都會導致LED電流的變化。如果額定正向電壓為3.6V，則圖1中LED的電流為20mA。如果電壓變為4.0V，這是溫度或制造變化引起的特定壓變，那么正向電流則降低到14mA。正向電壓變化11％會導致更大的正向電流變化，達30％。另外，根據可用的輸入電壓，鎮流電阻的壓降和功耗會浪費功率和降低電池使用壽命。
圖1：帶鎮流電阻的電壓電源導致效率降低和正向電流失配
第二種方法、也是首選的LED電流調整方法是利用恒流電源來驅動LED。恒流電源可消除正向電壓變化所導致的電流變化。因此可產生恒定的LED亮度，無論正向電流如何變化。產生恒流電源很容易。只需要調整通過電流檢測電阻器的電壓，而不用調整電源的輸出電壓。圖2說明了這種方法。電源參考電壓和電流檢測電阻器值決定了LED電流。在驅動多個LED時，只需把它們串聯就可以在每個LED中實現恒定電流。驅動并聯LED需要在每個LED串中放置一個鎮流電阻，這會導致效率降低和電流失配。
圖2：驅動LED的恒流電源
高效率
便攜式應用中電池使用壽命是至關重要的。LED驅動器如果實用，就必須具備高效性。LED驅動器的效率測量與典型電源的效率測量不同。典型電源效率測量的定義是輸出功率除以輸入功率。而對于LED驅動器來說，輸出功率并非相關參數。重要的是產生預期LED亮度所需要的輸入功率值。這可以簡單地通過使LED功率除以輸入功率來確定。請注意：如果這樣定義效率的話，則電流檢測電阻器中的功耗會導致電源功率耗散。通過圖3所示的公式，我們可以看出較小的電流傳感電壓會產生較高效率的LED驅動器。圖4說明了選用0.25V參考電壓的電源與選用1V參考電壓的電源相比，二者的效率提高情況。較低的電流傳感電壓電源更為有效，無論輸入電壓或LED電流如何，只要其他條件相同，較低的參考電壓都可以提高效率并延長電池的使用壽命。
圖3：LED驅動器效率顯示了電流檢測電阻器損耗的重要性
圖4：低電流傳感電壓更有效
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