1簡介LED被認為是第四代綠色光源。
它是一種固態冷光源,具有效率高,壽命長,安全環保,體積小,可靠性高,響應速度快等優點。
目前,為了達到相同的照明效果,LED的功耗約為白熾燈的1/10,熒光燈的1/2。
許多國家和地區相繼出臺了各種政策來支持LED產業的發展,希望該產業能夠成為該國重要產業的重要組成部分,并帶來巨大的商機。
LED驅動電路對LED非常重要,而LED調光控制可以節省能源。
高亮度白光LED的驅動和調光是近年來研究的熱點。
本文對此進行了研究,針對現有電路的缺點,設計了一種新型的具有調光功能的LED燈驅動電路。
2 LED特性LED的理論發光效率為300 lm / W。
當前的實驗室水平是260 lm / W,市場水平是120 lm / W以上。
高亮度LED的一般導通電壓約為3.0?4.3V,其核心為PN結,其伏安特性與普通二極管相同。
電流-電壓關系如公式(1)所示:其中,VF是二極管的正向電壓,I0是反向飽和電流,它是一個固定值,q是電子電荷1.6&TImes; 1019,k為玻爾茲曼常數,大小為1.38& TImes; 10-23,T為熱力學溫度,常數& beta為10。
大約為2。
當施加到LED的電壓小于其開啟電壓時,幾乎沒有電流流過LED。
但是,當LED點亮時,其正向電流會隨著正向電壓呈指數變化,較小的電壓波動會導致較大的電流變化。
當傳導區電壓從額定值的80%上升到100%時,電流從其額定值的0%上升到100%。
圖1顯示了某個LED的相對光通量與其正向電流IF之間的關系。
盡管其他類型的大功率LED的光通量與正向電流之間的關系與此不同,但差異很小。
從圖中可以看出,當白光LED的正向電流大于一定值時,白光LED可以有效地發光。
LED的光通量與其正向電流成正比,因此可以通過控制LED的正向電流來控制它。
亮度。
如果LED由恒壓源驅動,那么小的電壓變化將導致大的電流變化。
因此,恒壓驅動僅適用于要求較低的低功率場合,而LED必須用于要求較高的大功率場合。
使用恒流驅動。
研究表明,LED的亮度隨工作時間的延長而降低,亮度降低后,發光效率隨電流的增加而降低。
LED的亮度被驅動電流飽和。
LED的電流達到其額定電流的70%至80%后,大部分電流會轉化為熱量,因此LED的驅動電流應為工作電流的額定電流的70%至80% 。
3 LED驅動電路的分類3.1電荷泵電路電荷泵電路也是DC / DC轉換電路。
電荷泵電路利用電容器在電荷上的累積效應來存儲電能,將電容器用作能量耦合元件,并控制電力電子設備執行高頻切換,從而允許電容器在一部分時間內存儲能量的一個周期,電容器在剩余時間內釋放能量。
當電容器被充電和放電時,這種電路通過不同的連接方式獲得不同的輸出電壓,并且整個電路不需要任何電感。
電荷泵電路尺寸較小,使用的元件較少,成本較低。
但是,它使用了相對更多的開關組件。
當輸入電壓恒定時,輸出電壓變化范圍相對較小,且輸出電壓大多為輸入電壓的1/3?3倍,而電路功率較小,效率將隨輸出之間的關系而變化電壓和輸入電壓。
當必須并行驅動多個LED時,為了防止分支中的電流分布不均勻,必須使用鎮流電阻,這將大大降低系統效率。
因此,電荷泵驅動電路在大功率LED的照明驅動應用中受到限制,并且它主要用于低功率情況。