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LED电源驱动器解析

时间:2019-09-28 来源: 关键字:LED电源   白光驱动器   负载电流   

繁华的城市离不开LED灯的装饰,相信大家都见过LED,它的身影已经出现在了我们的生活的各个地方,也照亮着我们的生活。在LED电源的新产品研制过程中,工程师往往需要依据不同的设计要求,选择合适的驱动类型。其中,高亮度的白光驱动器常常被用于公共照明、特殊环境照明等应用要求的设计。

LED电源作为一种新型的电源类型,在设计方面与传统的开关电源还是存在一些细微的差别的。与荧光灯的电子镇流器所不同的是,LED驱动电路的主要功能是将交流电压或者直流电压转为目标直流电压,并同时完成与LED的电压和电流匹配。除此之外,LED驱动电路的另一个任务是使LED的负载电流在各种因素的影响下都能控制在预先设定的水平上。更高档的驱动电路还具有智能调节和保护电路。

在了解了LED电源中的驱动电路都需要具备哪些功能之后,接下来就需要对白光驱动器进行选择了。目前市面上可以用作白光LED驱动电源的集成器件很多,大致分为线性变换器、电荷泵(开关电容)和电感式开关电源三类,这三类的集成器件示意图如下图图1所示。

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图1 三类LED变换器

首先来看线性变换器,在LED电源的应用过程中,这种线性变换器具有纹波小、精度高、噪声小等优点。由于调整管一直工作在线性状态导致较低的转换效率,同时带来驱动器散热的问题。而电荷泵作为另一种LED开关电源中常见的白光驱动器,其电路往往采用电容作为储能和传递能量的中介,常用于倍压或反压型DC-DC转换中具有电路简单、尺寸小、转换效率高、耗电少等优点,同时有输出功率和输入电压范围有限的缺点。主要应用于需要电池的系统,如蜂窝式电话、寻呼机、蓝牙系统和便携式电子设备。

最后一种常见的白光驱动器是电感式DC-DC开关电感变换器,这种变换器常以电感作为储能中介原件,具有转换效率高,应用范围广等特点。在DC-DC变换器中,功率开关和储能元件的物理尺寸将会直接受到工作频率的影响。而磁性原件的耦合功率可以通过该公式进行计算,即P(L)=LI²f/2。随着频率的提高,为保持恒定的功率所要求的电感相应地减小。由于电感和磁性元件的面积和匝数有关,所以可以减小电感器的物理尺寸。

本文针对三种LED电源设计中常见的高亮度白光驱动器种类所进行的简单科普,虽然LED在生活中处处可见,但是LED也还有一些不足需要我们的设计人员拥有更加专业的知识储备,这样才能设计出更加符合生活所需的产品。

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