恒流LED驅(qū)動器的高效率LED照明系統(tǒng)方案設(shè)計

本文將探討如何利用恒流LED驅(qū)動器設(shè)計出高效率、高穩(wěn)定性的LED照明系統(tǒng)。

隨著高功率LED的問世，LED的使用壽命及電源轉(zhuǎn)換效率成為設(shè)計LED照明系統(tǒng)時的主要考慮因素。而為了提供恒流以維持LED色彩與亮度的一致性，恒流LED驅(qū)動器可作為一個提供恒流輸出的開關(guān)式轉(zhuǎn)換器。此外，省電或高效率的電源轉(zhuǎn)換需求更是在LED照明應(yīng)用上不可缺少的要素，而磁滯型脈沖頻率調(diào)變技術(shù)(Hysteretic PFM)可以大幅提升輕載或重載時的電源轉(zhuǎn)換效率。

傳統(tǒng)LED驅(qū)動器：定電壓模式

流經(jīng)LED的電流決定了LED的亮度，電流越大，LED的亮度也會越亮。一般而言，使用定電壓或恒流驅(qū)動器都可達到點亮LED的目的。圖1為最簡單的定電壓LED驅(qū)動器，流經(jīng)LED的電流是由與LED串聯(lián)的電阻所控制。例如，假設(shè)輸入電壓為5V，LED的順向偏壓為3.6V，則在該條件下，如果需要的LED電流為20mA，所要使用的限流電阻即為70Ω。雖然這種方法的架構(gòu)非常簡單，但LED的電流會隨著落在LED兩端的電壓而改變，如果LED順向偏壓不一致或輸入電壓有些許變動都會對LED的亮度產(chǎn)生影響。除此之外，在限流電阻上的功率損耗也會造成過熱及低效率的問題。

圖1：定電壓LED驅(qū)動器。

傳統(tǒng)LED驅(qū)動器：恒流模式

另一種常用的LED驅(qū)動器為如圖2所示的恒流模式驅(qū)動器。在圖2中，LED的電流由線性穩(wěn)壓器所提供，其電流可由R1電阻設(shè)定。與定電壓模式驅(qū)動器相比，恒流模式驅(qū)動器可以控制流經(jīng)LED的電流而不受LED順向偏壓及輸入電壓的不同所影響。但如果輸入電壓與LED總順向偏壓之間的壓差過大的話，還是會在驅(qū)動器上產(chǎn)生過熱的問題。