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led灯的工作原理 低碳led应用工作详解

信息来源:本站 日期:2017-05-06 

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LED工作原理

LED具有环保、节能、效率高、寿命长、安全可靠的上风,为此,必需了解LED的使用前提、工作原理、驱动方法和典型应用。当PWM波输出低电平时,VQ1截止,LED熄灭。线形稳压法的长处是结构简朴、外部元件少、效率中等、本钱较低。但一般的整流电路的输出电压跟着电网电压的波动也会变化,由此可知,采用恒压源驱动不能保证LED亮度的一致性,并且影响LED的特性。


LED的亮度主要与VF、IF有关。经由三极管VQ1的基极连接到P沟道MOS管的栅极上。长处是高效、不乱,但轻易产生人耳听得见的噪声,本钱高,设计复杂。但是,此电路效率仍是低。因此,LED驱动通常采用恒流源驱动。这类电路常见的结构包括降压、升压、降压-升压等类型。


LED的驱动技术与开关电源中应用的技术十分类似,LED驱动电路是一种电源转换电路,但输出的是恒定电流而非恒定电压。为了知足以上要求,通常采用的控制电流的方法有:通过调节限流电阻的大小实现控制电流;通过调节限流电阻上的基准电压来调节电流;PWM调制实现电流控制。当驱动电路直接驱动MOS管时,会引起被驱动MOS管的快速开通和关断,这就可能造成被驱动MOS管漏源极间电压的振荡。由图可知,LED的最高IF可达1A,而VF通常为2V~4V。驱动的任务既要保持恒流特性,还要保持较低的功耗。

限流法

电网电压通过降压、整流、滤波后,通过电阻限流使LED不乱工作。使用者只需提供宽、窄不同的数字脉冲,即可实现改变输出电流,从而调节白光LED的亮度。

LED驱动技术 由LED的工作原理知道,要使LED保持最佳的亮度状态,需要恒流源来驱动。?

PWM法

PWM脉宽调制,即用脉宽调制的方法,改变LED驱动电流的脉冲占空比来控制光的亮度。一则引起射频干扰,二则有可能造成MOS管遭受过高的电压而击穿损坏。此驱动电路的特点是,通过一个电感器将能量传递给负载,通常是用一个PWM控制信号,对MOSFET晶体管触发导通和关断来实现。

LED的VF与IF 的关系

LED的正向压降变化范围比较大(可达1V以上),而由上图中的VF-IF曲线可知,VF的微小变化会引起IF较大的变化,从而引起亮度的较大变化。


所以,通常LED的发光特性都用电流的函数来描述,而不是电压的函数。通过改变PWM的占空比和电感器的充放电时间,对输入电压和输出电压的比率进行调节。电阻限流的长处是设计简朴、本钱低、无电磁干扰;但是电流会跟着VF的变化而改变亮度,效率很低,散热难。由于MC7809和R1上的压降仍占很大比例,其效率约为40%左右。当电源电压在±10%的范围内变动时,流过LED的电流变化将≥25%,LED上的功率变化超过30%。

LED驱动工作原理

低碳”糊口是目前倡导的一种观念,对于照明来说,LED的应用就是详细体现。

P沟道MOS管的栅极驱动,采用简朴的NPN三极管驱动放大电路,以改善MOS管的导通过程,减少驱动电源的功率。是利用简朴的数字脉冲,反复开关LED驱动器的调光技术。当PWM波输出高电平时,三极管VQ1导通,从而使MOS管的栅极电压低于源极电压,MOS管的源极和漏极导通,LED点亮。这种电路的致命缺点是:电阻R上的功耗直接影响了系统的效率,再加上变压器损耗,系统效率约50%。为了达到既能使LED不乱工作,又能保持高的效率,应采用低功耗的限流元件和电路来使系统效率进步。不管在任何情况下,都要输出恒定而均匀的电流,纹波电流要控制在一定的范围内。LED的伏安特性见图1,其中VF是LED的正向压降、IF是正向电流。

稳压法

一个集成稳压元件MC7809,使输出真个电压基本不乱在9V,限流电阻R可用得很小,不会造成LED的电压不稳。当正向电压超过阈值(即导通电压,如图约1.7V)时,可近似以为IF与VF成正比。为解决这一题目,需在被驱动MOS管的栅极与驱动电路的输出之间串联一只无感电阻。这就称不上是节能照明产品。

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