白光LED的PWM驅動方式分析
摘要:白光由于所具有的低成本、長壽命和小體積的特性,正在迅速成為照明和背光源的選擇,其驅動電路的研究受到廣泛關注。LED實現調光功能的方法可分為2種:模擬調光和PWM調光。采用模擬調光技術的缺點是:隨著正向電流改變會產生色偏現象,而PWM調光通過開啟和關閉LED來改變正向電流導通時間以達到亮度調整的效果。本文將說明如何利用PWM來調整亮度,設計了適合照明應用的LED驅動電路,經使用取得了良好的照明效果。
關鍵詞:LED;驅動;PWM;照明
白光LED的電學特性具有很強的離散性,而且白光LED是一種同態(tài)電光源,是一種半導體照明器件。它具有體積小、機械強度大、功耗低、壽命長,便于調節(jié)和控制以及無污染等特征,是一種有極大發(fā)展前景的新型光源產品。但由于白光LED正向伏安特性非常陡,為其供電比較困難,白色LED工作電壓的較小波動就會導致工作電流的急劇變化,甚至可能燒壞LED。為了保持LED工作電流穩(wěn)定,保證LED能正??煽康墓ぷ?,驅動電路設計至關重要。這里設計一種基于PWM的可調光LED驅動電路,可提供LED所需的電壓和電流,且具有色溫高、經濟實用、壽命長的特點。
1 白光LED的電特性
1.1 LED發(fā)光強度與電流的關系
LED器件在極限工作電流范圍內發(fā)光強度隨正向電流的增加而增加,但不同半導體材料制成的LED器件,其發(fā)光強度與正向電流的變化關系有所不同。從總體上看,發(fā)光強度Ir都是隨著正向電流If的增加而增加的。
Ir與If的關系曲線描述為達到所需的發(fā)光強度,LED應該用多大的電流來驅動。LED發(fā)光強度與正向電流的關系如圖l所示。圖l中的曲線以紅色發(fā)光LED為例,當正向電流約40 mA時,紅色LED的發(fā)光強度幾乎不再發(fā)生變化。也就是說,只要控制紅色LED陣列的正向電流達到一定值,其發(fā)光強度也就趨向飽和。
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