家电小知识:白光LED驱动分析与应用

导读新时代发展越来越快相信很多小伙伴对家电知识这方面很朦胧吧,正好小编对家电方面颇有研究,现在就跟小伙伴们聊聊一篇关于白光LED驱动分析

新时代发展越来越快相信很多小伙伴对家电知识这方面很朦胧吧,正好小编对家电方面颇有研究,现在就跟小伙伴们聊聊一篇关于白光LED驱动分析与应用,相信很多小伙伴们都会感兴趣,那么小编也收集到了有关白光LED驱动分析与应用信息,希望小伙伴们看了有所帮助。

引言

  白光LED照明方式以高效、低功耗、节能环保等特性,已经广泛获得大家的认可。从本质上来说,LED就是可发光的二极管,它的发光强度与通过它的正向电流成正比,且存在导通电压,当电流大小为20 mA时,正向压降一般为3~3.5 V。很多时候,单个LED发光强度并不能满足实际应用的需求,还必须将多个LED串联或并联使用,这就需要大的电压或电流来驱动,而不同的制作工艺,甚至不同批次,LED都存在着性能不匹配的问题,这也为合理设计驱动带来难题。所以,虽然原始的电源有很多种类,但都不能直接给LED供电。这就要求根据不同的需要采取升压或者降压,以及恒流或恒压的驱动方式进行驱动。

  1 常见LED驱动器工作原理

  1.1 线性稳压驱动器

  最早成套出现的线性稳压驱动器出现于20世纪70年代,那时是以NPN管作为稳压器件的,如图1所示。这种稳压器件在输入电压与输出电压之间要求2Vbe的电压,当输入电压低于2Vbe时,NPN管进入饱和,稳压器将失去稳压能力。为了减少压差,出现了组合型的稳压器,如图2所示,即用PNP管驱动NPN管的基极,但压差也接近1Vbe。20世纪80年代中期,市场上出现了低压差线性稳压器,如图3所示。与NPN稳压器不同,PNP稳压器压差不是Vbe的函数,而是PNP管Vce的函数,这个电压值要低得多,随着制造工艺的成熟,PNP稳压器压差已经小于500 mV。

  

  现在线性稳压驱动器已发展成图4所示结构。

  

  线性稳压驱动器是指在线性区或饱和区工作的晶体管、场效应管从输入电压中分去多余的电压,产生可调节、稳定且精确的直流电压,通常由稳压器件、误差放大器、反馈电路以及基准电压组成。稳压器件通常是一个MOS管,相当于一个压控电阻,由栅极电压控制电阻大小。输出电压Vout是由稳压器件与负载分压得到的Vout=Vin-Vp,若输入电压Vin或负载发生变化,控制端电压Vc也随着变化,控制MOS管阻值,达到调整MOS管分压Vp大小的目的,使Vout保证稳定。线性稳压驱动器也可通过将采样电阻与负载进行串联,反馈电压Vo=Iout&TImes;R1,保持R1大小不变,则反馈电压可反映输出电流大小的变化,进而改成线性稳流驱动器,其具体工作原理与线性稳压驱动器基本一致。

  线性稳压器的效率是比较低的。由原理可知,该驱动器的输出电压是由输入电压减去MOS管分压Vp而得到的,而这部分电压完全是转变为热能消耗掉,所以为了提高驱动器效率,一般要求Vp越低越好。将输入/输出电压差较低的线性稳压驱动器称为低压差线性稳压器,简称LDO。

  

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