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LED与驱动器的匹配(上)

发布者:topday   发布时间: 2012-09-24 23:31 浏览次数: :

        LED已经广泛应用于照明、装饰类灯产品,在设计LED照明系统时,需要考虑选用什么样的LED驱动器,以及LED作为负载采用的串并联方式,合理的配合设计,才能保证LED正常工作。LED作为驱动电路的负载,经常需要几十个甚至上百个LED组合在一起,构成发光组件,LED负载的连接形式,直接关系到其可靠性和使用寿命。设计中选择LED驱动电路时.一般考虑成本和性能因素。系统设计的一个约束条件是可用的电池功率和电压,其他约束条件还包括功能特性,例如针对环境光线作出调整.

       LED可根据不同参数进行筛分,包括正向电压及在特定正向电流时的色度和亮度。举例说.
白光LED的正向电几范围通常为3.5-4V.典型工作电流为15-2OmA.当多个LED在一个背光照明设备应用时,这些LED通常都会进行匹配,以产生均匀的亮度。因此,经匹配的LED,在某个特定电仄范围内其正向电压OF及其他参数都是匹配的。LED的OF值的差异通常为3.5-3.65V, 3.65-3.8V,以及3.8-4.0V,飞兆半导体最新产品的UF=3V。低UF值的LED一般应用于小型显示设备,比较大的彩色显示器通常需要较高的亮度,一般采用中或高UF值的LED.

        一般来说,LED的UF值是系统设计的重要变数。因为由普通电池供电的便携产.例如移动电话所使用单一的钾离子电池,其电压范围为2.7-4.2V。如果将系统对电池工作电压的要求设计为不低于3V,设计中就可以直接使用低至3V且未经稳压的电池电压来驱动LED.

       匹配的差异级别包括发光强度和色度.色度决定显示的颜色,大多与执行设计所使用的半导体工艺有关。电气工作条件对色度的影响很小。对于发光强度而言,筛选TT艺可测城在给定正向工作电流下的发光强度。

        目前,市场上已有能够驱动多个LED的驱动IC,其功能包括电压提升至可驭动多个小联LED.以便与梅列包含一个或多个LED及多列LED进行电流匹配.特定驱动IC可提供独立于LED正向电压uF的精确电流匹配。另一项常川功能是亮度控制.有助T提供更多功能和改善电源管理。
        将多个LED连接在一起使用时,正向电压和电流均必须匹配,整个组件才能产生一致的亮度。

       实现恒定电流鼓简.单的方法,是将经过正向电压筛选的LED串联起来。随着系统采用匹配LED的数量增加,采用高性能多功能驱动IC是良好的解决方案。现有驱动IC还具有其他功能特点,包括软起动、短路保护,以及能构成将外旧部件数减至最少的LED驱动电路。
 

1. LED采用全部串联方式

       LED采用全部串联方式如图I一8所示.即将多个LEI)的正极对负极连接成串,其优点是通过每个LED的工作电流一样,一般应串人限流电阻R.串联方式要求LED驱动器输出较高的电压。当LED的一致性差别较大时,分配在不同的LED两端电压不同,通过每只LED的电流相同,LED的亮度一致。

       当某一只LED品质不良短路时,如果采用稳压式驭动(如常川的阻容降压方式),由于驱动器输出电压不变,那么分配在剩余的LED两端电压将升高,驱动器输出电流将增大,容易损坏余下所有的LED。如采用恒流式驭动LED,当某一只LED品质不良短路时,由于驭动器输出电流保持不变,不影响余下所有的LED正常工作。
 
       当某一只LED品质不良断开后,串联在一起的LED将全部不亮。解决的办法是在每个LED两端并联一个齐纳管.如图卜9所示,选用齐纳管的导通电压需要比LED的导通电压高,否则LED就不亮了。
       串联方式能确保各个LED)的电流一致。如果4个LED串联后总正向电压OF为12V,就必须使用具有升压功能的驰动电路,以便为每个LED提供充足的电压。但由于LED的晌扩位存在一个变化范围, LED之间的压差会随之变化,对亮度的均匀性有一定的影响。

        飞兆半导体的FAN5608可驱动未匹配的LED,而其升压电路其有钾能检测功能,可将电压提升至恰好足够的水平.以驭动抖有最高总体〔JF压降的LED串联组件。该串联驱动方案可以驱动两个独立的LEI)组件,各组件有四个串联LED,每个串联组件具有独立的亮度控制功能,而且升压电路具有内代肖特4二极管,无需外部二极管,从而节省了电路板空间。内丑升压电路的效率不低于90%。有助延长电池寿命,并具有软件启动功能、低电磁干扰和极少纹波等特点。各独立的LED控制使设计更为灵活,并只需一个驱动器即可同时驱动应川于I'M和锄盘背光的LED.FAN5608骊动IC带有内置DAC.抖有模拟检测功能,可选择使用模拟,数字或PWM方式控制LED的亮度。该--动IC集成了温度控制功能,可将LED使)月寿命提高达50%.

 

本文链接:http://www.leddianyuan.com/jishuzixun/2012/0924/870.html

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