構(gòu)造穩(wěn)定恒流源是高亮度LED驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)

設(shè)計(jì)高亮度LED驅(qū)動(dòng)面臨的挑戰(zhàn)主要是構(gòu)造具有良好控制性能的穩(wěn)定、可靠以及高效的恒流源。

調(diào)節(jié)電流的最簡單方式就是加一個(gè)串聯(lián)電阻器。此方法的優(yōu)點(diǎn)在于成本低、實(shí)施簡單，且不會(huì)由于高頻開關(guān)而產(chǎn)生噪音。但其有兩個(gè)主要缺陷：一是電阻損耗大量能量導(dǎo)致系統(tǒng)效率降低，二是不能改變亮度。

稍有點(diǎn)改進(jìn)的方式是采用線性電流源，即加上一個(gè)晶體管或一個(gè)運(yùn)算放大器，可以非常準(zhǔn)確地把LED電流控制在額定值。但總體效率和功率損耗沒有改進(jìn)。

目前，最常用的方法是采用高頻開關(guān)電流源來驅(qū)動(dòng)。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是能非常好地適應(yīng)LED的特性，不僅能提高整個(gè)驅(qū)動(dòng)的效率，還能根據(jù)需要實(shí)現(xiàn)調(diào)光功能。

對(duì)于LED燈的亮度調(diào)節(jié)技術(shù)，也有非常多的方法來實(shí)現(xiàn)。常用的幾種方法簡單介紹如下。

1.脈寬調(diào)制技術(shù)。這種技術(shù)采用固定頻率，通過改變脈沖寬度來實(shí)現(xiàn)亮度的調(diào)節(jié)。

2.頻率調(diào)制技術(shù)。這種技術(shù)采用固定寬度控制脈沖，脈沖寬度相同，由脈沖的頻率來控制亮度。

3.位角調(diào)制技術(shù)。這種技術(shù)基于一串包含發(fā)光強(qiáng)度的二進(jìn)制脈沖序列，脈沖序列中的每一位都按其位值的比例延展。

4.可控硅調(diào)光。深圳世強(qiáng)電訊有限公司基于C8051F3xx的全數(shù)字PFC可控硅調(diào)光驅(qū)動(dòng)高亮度LED方案就是采用此種方法實(shí)現(xiàn)調(diào)光的。此方案利用一顆SiliconLabs公司的高性能8位MCU完成對(duì)LED的恒流驅(qū)動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)了可控硅的寬范圍穩(wěn)定調(diào)光功能、單級(jí)Flyback（反激式）的低成本PFC以及完善的保護(hù)功能，具有非常高的性價(jià)比。

Micrel公司的LDO產(chǎn)品具有低壓降和超低噪聲抑制技術(shù)的特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于數(shù)字開關(guān)電源的設(shè)計(jì)中。在本方案中，C8051F3xx的供電就是使用Micrel公司的MIC5209芯片實(shí)現(xiàn)的。

此方案特點(diǎn)如下：實(shí)現(xiàn)在輸入電壓為230V（AC）±15%、50Hz、功能為8W～12W時(shí)的驅(qū)動(dòng)能力；在可控硅導(dǎo)通角為15%～100%范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)5%～100%的快速、均勻和穩(wěn)定地調(diào)光；在滿負(fù)載時(shí)的功率因數(shù)達(dá)到0.95以上；穩(wěn)定可靠的輔助電源設(shè)計(jì)保證系統(tǒng)能在可控硅導(dǎo)通角最小時(shí)直接啟動(dòng)；具有良好的EMI特性。