LED驱动电源的工作原理

LED驱动电源的原理~

深圳冠泰实业的驱动电源可以了解下，他们懂得多。

LED驱动电源原理介绍

　　下图为正向压降(VF)和正向电流的(IF)关系曲线，由曲线可知，当正向电压超过某个阈值(约2V)，即通常所说的导通电压之后，可近似认为，IF与VF成正比。见表是当前主要超高亮LED的电气特性。由表可知，当前超高亮LED的最高IF可达1A，而VF通常为2～4V。

　　由于LED光特性通常都描述为电流的函数，而不是电压的函数，光通量(φV)与IF的关系曲线，因此，采用恒流源驱动可以更好地控制亮度。此外，LED的正向压降变化范围比较大(最大可达1V以上)，而由上图中的VF-IF曲线可知，VF的微小变化会引起较大的，IF变化，从而引起亮度的较大变化。所以,采用恒压源驱动不能保证LED亮度的一致性，并且影响LED的可靠性、寿命和光衰。因此，超高亮LED通常采用恒流源驱动。
　　下图是 LED的温度与光通量(φV)关系曲线，由下图可知光通量与温度成反比，85℃时的光通量是25℃时的一半，而一40℃时光输出是25℃时的1.8倍。温度的变化对LED的波长也有一定的影响，因此，良好的散热是LED保持恒定亮度的保证。

下图是LED的温度与光通量关系曲线。

　　一般LED驱动电路介绍
　　由于受到LED功率水平的限制，通常需同时驱动多个LED以满足亮度需求，因此，需要专门的驱动电路来点亮LED。下面简要介绍LED概念型驱动电路。
　　阻限流电路　　如下图所示，电阻限流驱动电路是最简单的驱动电路，限流电阻按下式计算。

式中：Vin为电路的输入电压： VF为IED的正向电流; VF为LED在正向电流为，IF时的压降; VD为防反二极管的压降(可选); y为每串LED的数目; x为并联LED的串数。
由上图可得LED的线性化数学模型为

　式中：Vo为单个LED的开通压降; Rs为单个LED的线性化等效串联电阻。则上式限流电阻的计算可写为

　当电阻选定后，电阻限流电路的IF与VF的关系为

　　由上式可知电阻限流电路简单，但是，在输入电压波动时，通过LED的电流也会跟随变化，因此调节性能差。另外，由于电阻R的接人损失的功率为xRIF，因此效率低。
线性调节器介绍
　　线性调节器的核心是利用工作于线性区的功率三极管或MOSFFET作为一动态可调电阻来控制负载。线性调节器有并联型和串联型两种。
　　下图a所示为并联型线性调节器又称为分流调节器(图中仅画出了一个LED，实际上负载可以是多个LED串联，下同)，它与LED并联，当输入电压增大或者LED减少时，通过分流调节器的电流将会增大，这将会增大限流电阻上的压降，以使通过LED的电流保持恒定。
　　由于分流调节器需要串联一个电阻，所以效率不高，并且在输入电压变化范围比较宽的情况下很难做到恒定的调节。
　　下图b所示为串联型调节器，当输入电压增大时，调节动态电阻增大，以保持LED上的电压(电流)恒定。

　　由于功率三极管或MOSFET管都有一个饱和导通电压，因此，输入的最小电压必须大于该饱和电压与负载电压之和，电路才能正确地工作。
开关调节器介绍
　　上述驱动技术不但受输入电压范围的限制，而且效率低。在用于低功率的普通LED驱动时，由于电流只有几个mA，因此损耗不明显，当用作电流有几百mA甚至更高的高亮LED的驱动时，功率电路的损耗就成了比较严重的问题。开关电源是目前能量变换中效率最高的，可以达到90%以上。Buek、Boost和 Buck-Boost等功率变换器都可以用于LED的驱动，只是为了满足LED驱动，采用检测输出电流而不是检测输出电压进行反馈控制。
　　下图(a)为采用Buck变换器的LED驱动电路，与传统的Buek变换器不同，开关管S移到电感L的后面，使得S源极接地，从而方便了S的驱动，LED 与L串联，而续流二极管D与该串联电路反并联，该驱动电路不但简单而且不需要输出滤波电容，降低了成本。但是，Buck变换器是降压变换器，不适用于输入电压低或者多个LED串联的场合。

上图(b)为采用Boost变换器的LED驱动电源，通过电感储能将输出电压泵至比输入电压更高的期望值，实现在低输入电压下对LED的驱动。优点是这样的驱动IC输出可以并联使用，有效的提高单颗LED功率。
　　上图(c)为采用Buck—Boost变换器的LED驱动电路。与Buek电路相似，该电路S的源极可以直接接地，从而方便了S的驱动。Boost和 Buck-Boosl变换器虽然比Buck变换器多一个电容，但是，它们都可以提升输出电压的绝对值，因此，在输入电压低，并且需要驱动多个LED时应用较多。
PWM调光知识介绍
　　在手机及其他消费类电子产品中，白光LED越来越多地被使用作为显示屏的背光源。近来，许多产品设计者希望白光LED的光亮度在不同的应用场合能够作相应的变化。这就意味着，白光LED的驱动器应能够支持LED光亮度的调节功能。目前调光技术主要有三种：PWM调光、模拟调光、以及数字调光。市场上很多驱动器都能够支持其中的一种或多种调光技术。本文将介绍这三种调光技术的各自特点，产品设计者可以根据具体的要求选择相应的技术。
　　PWM Dimming (脉宽调制) 调光方式——这是一种利用简单的数字脉冲，反复开关白光LED驱动器的调光技术。应用者的系统只需要提供宽、窄不同的数字式脉冲，即可简单地实现改变输出电流，从而调节白光LED的亮度。PWM 调光的优点在于能够提供高质量的白光，以及应用简单，效率高!例如在手机的系统中，利用一个专用PWM接口可以简单的产生任意占空比的脉冲信号，该信号通过一个电阻，连接到驱动器的EN接口。多数厂商的驱动器都支持PWM调光。
　　但是，PWM 调光有其劣势。主要反映在：PWM调光很容易使得白光LED的驱动电路产生人耳听得见的噪声(audible noise，或者microphonic noise)。这个噪声是如何产生?通常白光LED驱动器都属于开关电源器件(buck、boost 、charge pump等)，其开关频率都在1MHz左右，因此在驱动器的典型应用中是不会产生人耳听得见的噪声。但是当驱动器进行PWM调光的时候，如果PWM信号的频率正好落在200Hz到20kHz之间，白光LED驱动器周围的电感和输出电容就会产生人耳听得见的噪声。所以设计时要避免使用20kHz以下低频段。
　　我们都知道，一个低频的开关信号作用于普通的绕线电感(wire winding coil)，会使得电感中的线圈之间互相产生机械振动，该机械振动的频率正好落在上述频率，电感发出的噪音就能够被人耳听见。电感产生了一部分噪声，另一部分来自输出电容。现在越来越多的手机设计者采用陶瓷电容作为驱动器的输出电容。陶瓷电容具有压电特性，这就意味着：当一个低频电压纹波信号作用于输出电容，电容就会发出吱吱的蜂鸣声。当PWM信号为低时，白光LED驱动器停止工作，输出电容通过白光LED和下端的电阻进行放电。因此在PWM调光时，输出电容不可避免的产生很大的纹波。总之，为了避免PWM调光时可听得见的噪声，白光LED驱动器应该能够提供超出人耳可听见范围的调光频率!
　　相对于PWM调光，如果能够改变RS的电阻值，同样能够改变流过白光LED的电流，从而变化LED的光亮度。我们称这种技术为模拟调光。
　　模拟调光最大的优势是它避免了由于调光时所产生的噪声。在采用模拟调光的技术时，LED的正向导通压降会随着LED电流的减小而降低，使得白光LED的能耗也有所降低。但是区别于PWM调光技术，在模拟调光时白光LED驱动器始终处于工作模式，并且驱动器的电能转换效率随着输出电流减小而急速下降。所以，采用模拟调光技术往往会增大整个系统的能耗。模拟调光技术还有个缺点在于发光质量。由于它直接改变白光LED的电流，使得白光LED的白光质量也发生了变化!
　　除了PWM调光，模拟调光，目前有些产商的驱动器支持数字调光。具备数字调光技术的白光LED驱动器会有相应的数字接口。该数字接口可以是SMB、I2C、或者是单线式数字接口。系统设计者只要根据具体的通信协议，给驱动器一串数字信号，就可以使得白光LED的光亮发生变化。

简单说就是将交流电经过整流、滤波成直流电，为LED提供稳定的工作电流

石家庄捷赛电子有限公司是一家专业研发、生产、销售LED开关电源与售后服务于一体的现代化企业。本公司生产的LED防水型恒压电源，防水型恒流电源，防雨型恒压电源和室内型恒压电源已广泛应用道路照明、遂道照明，工业照明，广告亮化等领域。营销网络遍及全国各省，直辖市，自治区，并远销至港、澳、台及欧美亚等国。

不过这个电源这种解释也算合理

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东兴区18926098791： LED驱动电源的原理？
翟豪血凝： 原始电源有各种形式,但无论哪种电源,一般都不能直接给LED供电.因此,要用LED做照明光源首先就要解决电源变换问题.LED实际上是一个电流驱动的低电压单向导电器件,LED驱动器应具有直流控制、高效率、PWM调光、过压保护、...

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翟豪血凝： LED驱动电源原理介绍 下图为正向压降(VF)和正向电流的(IF)关系曲线,由曲线可知,当正向电压超过某个阈值(约2V),即通常所说的导通电压之后,可近似认为,IF与VF成正比.见表是当前主要超高亮LED的电气特性.由表可知,当...

东兴区18926098791： led驱动电源原理 - ？
翟豪血凝： led驱动电源有两类: 1、恒压驱动.根据不同的负载情况,驱动电源输出一个恒定的电压,用以点亮LED灯. 2、恒流驱动.根据不同的负载情况,驱动电源输出一个恒定的电流,用以点亮LED灯.现有的资料表明:恒流驱动的性能优于恒压驱动.

东兴区18926098791： led驱动电源设计原理 - ？
翟豪血凝： LED 驱动电源原理上来说就是恒流开光电源.用小电阻感知LED回路的电流变动,通过负反馈来调节开关占空比,实现电流的稳定.

东兴区18926098791： LED驱动电源元件构成以及原理是怎么样的? - ？
翟豪血凝： LED驱动电源其实就是一般的开关电源,但是输出基本上都处理成恒流. LED电源核心元件包括开关控制器、电感器、开关元器件(MOSfet)、反馈电阻、输入滤波器件、输出滤波器件等等.根据不同场合要求、还要有输入过压保护电路、输入欠压保护电路,LED开路保护、过流保护等电路.

东兴区18926098791： LED灯驱动原理 - ？
翟豪血凝： 正向压降(VF)和正向电流的(IF)关系曲线,由曲线可知,当正向电压超过某个阈值(约2V),即通常所说的导通电压之后,可近似认为,IF与VF成正比.见表是当前主要超高亮LED的电气特性.由表可知,当前超高亮LED的最高IF可达1A...

东兴区18926098791： LED电源驱动的工作原理？
翟豪血凝： 就是让它亮呗…

东兴区18926098791： led尾插原理 ？
翟豪血凝： 原理:要保持恒流特性,尤其在电源电压发生±15%的变动时,仍应能保持输出电流在±10%的范围内变动.二是驱动电路应保持较低的自身功耗,这样才能使LED 的系统效率保持在较高水平. 2,根据LED驱动原理的不同,又可以分为线性驱动电路和开关驱动电路. 3,LED高压灯带能量来自交流电,所以,要进行AC/ DC转换,还要满足安全要求,具有保护措施.

东兴区18926098791： LED驱动电路工作原理？
翟豪血凝：LED驱动电路有恒流驱动,恒压驱动.现在都用恒流驱动,最常用的是595元件

东兴区18926098791： led开关电源工作原理是什么？
翟豪血凝： LED电源电路实际上多是由开关电源电路+反馈电路这样的形式构成,反馈电路从负载处取样后对开关电路进行脉冲的占空比调整或频率调整,以达到控制开关电路输出的目的.