发 帖  
原厂入驻New
实战多通道高速精密测温仪的全系列设计教程,以实际项目为依托,提升工程师核心竞争力!→点击立即抢购←
[问答] 各类LED驱动设计介绍
36 LED
分享
作者:Alan Yang
随着LED在各个领域的不同应用需求, LED驱动电路也在不断进步和发展。本文从LED的特性入手,推导出适合LED的电源驱动类型,再进一步介绍各类LED驱动设计。
0
2019-7-18 07:35:38   评论 分享淘帖 邀请回答
4个回答
设计必读:LED四个关键特性
在设计LED电路之前,我们先来了解下LED的几个特性:
特性一:非线性。以QT BrightekHP686-IWH-CW举例,电压0-2.5V不发光,2.5V逐渐开始发光,到3.4V时发光最亮。电压继续上升,很快就会烧坏。所以LED工作在很窄的前向电压范围内。
图1,前向电压VS电流 (QT Brightek HP686-IWH-CW)
特性二:发光强度与流经的电流大致成正比。详见以下图2。
图2,电流VS发光强度 (QT Brightek HP686-IWH-CW)
特性三:每一个LED的前向电压都不完全相同。即使是同一个供应商的同一批物料,也会存在着差异。比如QT Brightek HP686-IWH-CW在前向电流150mA的情况下,前向电压范围从最小2.8V到最大3.4V。绝大多数供应商在LED制作过程中都先按LED颜色来分类,很多相同颜色的LED可能来自于不用的批次。
2019-7-18 16:52:13 评论

举报

图3,前向电压(QT Brightek HP686-IWH-CW)
特性四:LED的前向电压还会随着环境温度的变换而变换。一般是在相同的电流下,温度越高,所需的电压会下降。
图 SEQ Figure \* ARABIC 4 电压与温度(SamsungSPMWHT541MP5WAPKS4)
2019-7-18 16:52:36 评论

举报

选择恒流源:解决前向电压差异大问题
在LED驱动中往往是用恒流源而非恒压源。恒流源作为LED驱动电源有很明显的优势。
1.       在一个串联LED电路中,即使LED的前向电压有所差异,相同的电流使他们的亮度基本相同。
2.       当温度变化时,恒流源自动调节保持输出电流恒定,从而保证LED发光强度恒定。而恒压源10%的电压波动很可能造成50%的电流波动。
3.       当串联LED时,任何一个LED不会过载。且任何一个LED短路,其他LED继续正常工作。
图5,LED串联
2019-7-18 16:52:54 评论

举报

设计实战:LED恒流源方案选型
1.       最简单的恒流源:电压源加电阻
电阻起的作用是在供电电源波动时,稳定电流的波动,同时限制最大电流。图5中,供电电源如果有10%的电压波动,LED也会有10%的前向电压波动,这可能会引起LED电流50%的波动,这不是一个非常可靠地设计。如果把最后一个LED换成一个电阻,如图6所示,如果电阻两端的电压与LED的正向导通电压一样,LED正向导通电压增加10%,电流增加幅度也大概为10%。此方案最为简单但是功耗很大。
图6,电压源加电阻的恒流源
2.       使用线性稳压器做恒流源
使用线性稳压器组成恒流电路:I=Ig+Vref/R。其中Vref是Pin Vout与Pin ADJ之间的参考电压。
比如On semi LM317MBDTRKG的Vref=1.25V,为了电流达到150mA,电阻值可以取1.25V/150mA≈8.45 ohm。
Ig为Pin ADJ的漏电流,该电流非常小,On semi LM317MBDTRKG的Ig最大值为0.1mA. 对于一些精度要求不是特别高的场合常常可以忽略。线性稳压器做恒流源同样有着很大的功耗。
图7,线性稳压器做恒流源
资源链接:Digi-Key线性稳压器大全,请点击查看
3.       压控恒流源
该方案使用一个运算放大器作为比较器,形成一个反馈回路。I = Vmcu/R。其中Vmcu一般接MCU, 该方案可以达到很高的电流控制精度,并且电流可由MCU控制。缺点还是功耗大。
图8,压控恒流源
资源链接:Digi-Key运算放大器大全,请点击查看
4.       开关稳流器
这种方案价格往往会比较贵一点,但是各方面的要求都比较兼顾。比如Recom RCD-24-0.35转换效率可以高到96%,输出电流精度可以达到±3%,输入输出电压范围也比较宽。
图9,开关稳流器
资源链接:Digi-Key LED驱动器大全,请点击查看
5.       LED驱动专用芯片
Digi-Key有针对各种不同领域的专用驱动芯片和模块。使用专用驱动芯片和模块,有时可以大大减少设计开发周期。
■   LED专用驱动芯片,点击查看
■   LED驱动模块,点击查看
■   LED照明(白色),点击查看
■   LED照明(彩色),点击查看
总结
本文归纳了LED的几个特性:非线性、发光强度与流经的电流大致成正比、每一个LED的前向电压都不完全相同。基于这样的特性,选择恒流源作为驱动电源有很明显的优势。进而,我们从实际应用的角度出发,介绍了几种LED恒流源设计方案以及相关的资源,帮助大家形成一个从概念到实战的完整LED驱动设计的“套路”。
参考文献:RECOM DC/DC转换器知识手册及实用技巧及用户实用技巧–Recom Steve Roberts
2019-7-18 16:52:56 评论

举报

只有小组成员才能发言,加入小组>>

34个成员聚集在这个小组

加入小组

创建小组步骤

关闭

站长推荐 上一条 /10 下一条

快速回复 返回顶部 返回列表