兩種LED電源的驅(qū)動模式

大街上隨處可見的LED顯示屏，還有裝飾用的LED彩燈以及LED車燈，處處可見LED燈的身影，LED已經(jīng)融入到生活中的每一個角落。在LED電源的設(shè)計研發(fā)過程中，工程師們在設(shè)計之初所要面臨的選擇，就是如何在恒流驅(qū)動和恒壓驅(qū)動兩個方案中選擇最合適的一款。

其實就LED電源的發(fā)展現(xiàn)狀來看，這兩種模式都是目前市面上比較常見的驅(qū)動方式，各自也有相應(yīng)的優(yōu)勢和缺陷。本文今天將會就這兩種LED電源的驅(qū)動模式來為各位工程師們進行一次優(yōu)缺點盤點。首先來看LED電源的恒壓驅(qū)動模式，這種驅(qū)動方式能夠在負載端對輸出電壓進行采樣，線性穩(wěn)壓電源反饋回路就是最典型的恒壓控制應(yīng)用，這一方法也是最早出現(xiàn)的LED驅(qū)動方式。當一款LED電源采用了恒壓驅(qū)動模式時，其控制LED正向電流方法就是采用LED V-I曲線，利用一個電壓電源和一個整流電阻器來確定產(chǎn)生預(yù)期正向電流所需要向LED提供的電壓。

不過，在進行LED電源的恒壓驅(qū)動設(shè)計過程中，其控制LED正向電流的方法也有一個明顯的缺點，那就是LED正向電壓的任何變化都會導(dǎo)致LED電流的變化。在面對這一問題時，目前比較常見的辦法就是采用多支路均流技術(shù)，該技術(shù)可采用集成三極管保持每路LED電流一致。這些三極管在相同溫度環(huán)境下、相同工藝條件生產(chǎn)出來的13值一樣，可以保證每路電流基本一樣，其應(yīng)用示意圖如下圖所示：

LED串的均流

然而，LED個體之間的正向壓降變化范圍比較大，由VF-IF曲線可知，VF的微小變化會引起較大的IF變化，從而引起亮度的較大變化。所以采用恒壓源驅(qū)動不能保證LED亮度的一致性，并且影響LED的可靠性、壽命和光衰。由于LED的光特性通常都描述為電流的函數(shù)而不是電壓的函數(shù)。

在LED驅(qū)動設(shè)計過程中，光通量，也就是通常所說的參數(shù)φV，其本身與IF的關(guān)系在電流大于10mA時近似線性，因此，相比較恒壓驅(qū)動而言，在LED電源新產(chǎn)品的設(shè)計過程中，設(shè)計人員采用恒流源驅(qū)動可以更好地控制亮度。

下面就需要解釋一下LED電源恒流驅(qū)動的相關(guān)概念了。恒流驅(qū)動在目前的電源研發(fā)和設(shè)計領(lǐng)域，通常會被應(yīng)用在照明設(shè)備或者是背光源的設(shè)計中，而這些方面需要恒流驅(qū)動的主要原因，就是在于恒流的方式能夠避免避免驅(qū)動電流超出最大額定值，從而能夠有效提升其可靠性，同時，恒流驅(qū)動的方式還能夠確保LED達到預(yù)期亮度要求，并確保每個LED亮度、色度保持一致，并有效延長其使用壽命，這是恒壓驅(qū)動方式所無法達到的。在LED電源的設(shè)計過程中，恒流驅(qū)動的方式和恒壓驅(qū)動的方式都各有優(yōu)缺點，而實際上最理想的方法是綜合兩種方式。既要相對恒流，還要適當電壓調(diào)整。既要監(jiān)測負載電流變化狀態(tài)，還需要監(jiān)測負載電壓情況。

就目前LED電源設(shè)計的發(fā)展方向來看，在空間允許的場合，光源線路融合的智能化照明方案將會是未來LED驅(qū)動電源的設(shè)計主流方向。雖然LED在生活中處處可見，但是LED也還有一些不足需要我們的設(shè)計人員擁有更加專業(yè)的知識儲備，這樣才能設(shè)計出更加符合生活所需的產(chǎn)品。