LED 是具有非線(xiàn)性電氣特性的器件。如果對 LED 施加低電壓，則它不會(huì )導通。通過(guò)增加電壓，達到一個(gè)閾值，高于該閾值，器件通過(guò)發(fā)光和吸收大量電流立即進(jìn)入導通狀態(tài)。但是，如果進(jìn)一步增加電壓，LED 會(huì )在短時(shí)間內過(guò)熱并燒壞。因此，為了確保正確和持久的操作，LED 必須在將導通狀態(tài)與阻斷狀態(tài)分開(kāi)的窄電壓帶中工作(圖 1)。
圖 1：電源 LED 的工作電壓范圍(紅色) 問(wèn)題是工作電壓范圍不是恒定的;相反，它根據溫度甚至設備的使用年限因 LED 而異。功率 LED 的正向電壓 (VF) 可變性最高可達 20%。因此，考慮到提供給 LED 的大約 60% 的能量以熱量的形式消散，熱管理是功率 LED 的一個(gè)重要因素。 為了解決與 VF 可變性相關(guān)的問(wèn)題，可以用恒定電流而不是恒定電壓驅動(dòng) LED。驅動(dòng)電路自動(dòng)調整輸出電壓以在所有條件下保持恒定電流。該電路適用于單個(gè) LED 和串聯(lián)連接的 LED 燈條，確保所有 LED 具有相同的亮度，即使每個(gè) LED 的 VF 不同。由于 LED 不會(huì )過(guò)驅動(dòng)，因此該電路可確保相同的最佳持續時(shí)間。如果一個(gè) LED 發(fā)生短路故障，其余 LED 將繼續正常工作。 最簡(jiǎn)單的恒流驅動(dòng)器由恒壓發(fā)生器組成，通過(guò)電阻為 LED 供電。這種解決方案雖然經(jīng)濟，但不能提供準確的電流調節并且會(huì )散發(fā)大量熱量。此外，如果一個(gè)LED短路失敗，電阻就會(huì )過(guò)載，在短時(shí)間內燒壞。 另一種常見(jiàn)的恒流驅動(dòng)器是線(xiàn)性電流調節器。調節器中的反饋電路將電流保持在非常窄的范圍內。多余的功率必須通過(guò)特殊的散熱器消散。由于耗散高，這些電路的效率不是很高。 最好的恒流驅動(dòng)器是開(kāi)關(guān)穩壓器。這是一種更昂貴的解決方案，但調節精度(高達 ±3%)和效率(高達 96%)都與成本/性能相關(guān)。此外，DC/DC 開(kāi)關(guān)穩壓器具有寬范圍的輸入和輸出電壓，允許連接不同長(cháng)度的 LED 燈條的不同組合，并支持在廣泛的值范圍內進(jìn)行 LED 調光。 LED燈條的連接 大多數恒流驅動(dòng)電路以降壓或降壓轉換器為代表，其中最大輸出電壓低于輸入，限制了可以連接的LED數量。為了解決這個(gè)問(wèn)題，我們可以使用升壓轉換器(其中輸出電壓高于輸入電壓)或使用兩個(gè)或多個(gè)并聯(lián)的 LED 燈條。 驅動(dòng) LED 的最簡(jiǎn)單、最安全的方法是為每個(gè) LED 驅動(dòng)器使用一個(gè)燈條。如果燈條上的任何 LED 開(kāi)路失敗，則通過(guò)其他 LED 的電流將被中斷。如果任一 LED 發(fā)生短路故障，則流經(jīng)其余 LED 的電流不變。 通過(guò)將多個(gè)燈條連接到同一個(gè) LED 驅動(dòng)器，可以驅動(dòng)更多的 LED，但如果 LED 出現故障，就會(huì )出現問(wèn)題。兩個(gè)燈條并聯(lián)，在LED開(kāi)路故障的情況下，驅動(dòng)器提供的恒流通過(guò)剩余燈條的所有LED，迅速將其燒壞。由于大功率 LED 非�？煽�，因此此類(lèi)故障不會(huì )經(jīng)常發(fā)生，因此將多個(gè) LED 燈條連接到同一個(gè)驅動(dòng)電路仍然相當普遍。盡管如此，當連接多個(gè) LED 并聯(lián)時(shí)，包含一個(gè)電路(例如電流鏡)很有用，該電路可以在發(fā)生開(kāi)路或短路故障時(shí)通過(guò)平衡流過(guò)每個(gè) LED 的電流來(lái)保護 LED細繩。 LED驅動(dòng)IC 英飛凌科技提供支持 150 mA 至 3 A 電流的 DC/DC LED 驅動(dòng)器 IC 產(chǎn)品組合，適用于通用照明應用中的大功率和超高功率 LED。對于降壓拓撲，ILD4000 和 ILD6000 系列是最合適的。同時(shí)，ILD1150 系列支持降壓/升壓、升壓和單端初級電感轉換器 (SEPIC) 配置。 Texas Instruments 的 LM3404 和 LM3404HV 是單片開(kāi)關(guān)穩壓器，旨在為高功率 LED 提供恒定電流。TI 器件適用于汽車(chē)、工業(yè)和通用照明應用，包含一個(gè)高側 N 溝道 MOSFET 開(kāi)關(guān)，用于降壓穩壓器的電流限制為 1.5A。 AO-Electronics 傲壹 電 子 官網(wǎng)：http://www.aoelectronics.com 中文網(wǎng)：http://www.aoelectronics.cn
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