LED驱动电路的结构与作用

本帖最后由 eehome 于 2013-1-5 09:55 编辑

LED是一种固体光源，当它两端加上正向电压，半导体中的少数载流子和多数载流子发生複合，放出的过剩能量将引起光子发射。採用不同的材料，可製成不同颜色有发光二极体。随着对LED研究的进一步深入，其光效将进一步得到提高，而其成本将一步下降，在不久的将来LED取代白炽灯甚至萤光灯而发展成21世纪的一种主要的照明光源将成为一种趋势。

　　1.LED性能优点

　　和白炽灯的相比较，LED在性能上具有很多优点。LED灯炮寿命可长达100,000小时，正常使用下使用寿命甚至可以超过人的寿命。除了具有超长使用寿命外，LED同时具有省电的优势。一般的LED头灯可以提供几十小时甚至一百小时以上的持续照明，比起白炽灯区区几个小时的照明来讲就好似长明灯一般。超级省电又闪亮的LED产品受到众多户外爱好者的青睐

　　2.LED驱动电路作用

　　与萤光灯的电子镇流器不同，LED驱动电路的主要功能是将交流电压转换为恒流电源，并同时完成与LED的电压和电流的匹配。LED驱动电路在输入电压和环境温度等因素发生变动的情况下最好能控制LED电流的大小。否则，LED的光输出将随输入电压和温度等因素变化而变化，并且，若LED电流失控，LED长期工作在大电流下将影响LED的可靠性和寿命，并有可能失效。

　　3.低功率照明LED驱动电路拓扑结构分析

　　儘管白光LED优点很多，但LED驱动电路的设计却面临着重大挑战。空间限制的要求和散热的要求都对设计有所限制。在低功率(≤3W)照明应用中，设计师都使用了现成的非隔离式、基于电感的降压式和升降式开关模式电源。升降压式转换器与降压式转换器相比，其配置具有一大优点，即输出二极体与负载串联。在降压式转换器中，如果MOSFET发生短路故障，输入将直接与输出相连。而在升降压式转换器中发生此类情况时，反向偏压输出二极体则会阻断输入和输出之间的通路。

　　在这两种转换器中，AC输入经D1、D2、C1、C2、RF1和RF2整流滤波。两个二极体可以增强输入电涌承受能力和传导EMI性能。设 计师应该使用可熔阻燃电阻作为RF1，但可以使用只具阻燃功能的电阻作为RF2。Linkswitch-TN器件中的开/关控制用于调节输出电流。一旦进 入回馈(FB)引脚的电流超过49μA，MOSFET开关将被禁用，以便进入下一开关週期。

　　与降压拓扑结构相比，升降压拓扑结构的效率要略低一些，这是因为功率不会在MOSFET开关每次打开时都传输到输出端。因此，它产生的热量比降压拓扑结构多。不过差别不太明显。

　　为确保电路拓扑结构符合热调节要求，设计师将电源元件安装到灯座中，然后测量LNK306DN源极引脚的温度。在理想情况下，源极引脚的温 度不应超出100℃。在25℃的室内环境温度下测量的结果表明，Vin值上升到265VAC时，源极引脚温度将超过100℃。鉴于这些结果，设计师断定可 能对某些额外的散热器有热限制方面的要求，比如将LED散热片放于U1 SO-8C封装顶端。

　　从成本的角度来看，这两种电路拓扑结构具有类似的优点。重要的是，典型的设计要求使用约25个器件，并且允许使用现成的低成本电感，而不是使用自定义变压器