電路識圖84-超高亮LED驅動電路詳解

一、超高亮LED電阻限流電路

電阻限流驅動電路是最簡單的驅動電路,下圖所示是超高亮LED電阻限流驅動電路。

限流電阻計算公式如下:

這種電阻限流電路簡單,但是在輸入電壓波動時,通過LED的電流也會隨之波動,因此調節性差,另外由於電阻R的接入,損耗增大,因此效率低。

二、超高亮化LED線性調節器

線性調節器的核心是利用工作於線性區的功率三極體或場效應管作為動態可調電阻來控制負載。

線性調節器有並聯型和串聯型兩種。

1、並聯線性調節器

這種線性調節器又稱為分流調節器。電路如下圖所示。電路中VD1是LED,電路中雖然只畫出了一個LED,但實際電路中可以有多個LED串聯。R1是限流電阻,VT1為分流管,A1為運放,R2為取樣電阻。

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該電路的工作原理:分流三極體VT1與LED並聯,當輸入電壓增大時,流過VT1的電流將會增大,這時會增大限流電阻上的壓降,使流過LED的電流保持恆定。同理,當輸入電壓減小時,流過VT1的電流減小,使電阻R1上的壓降減小,保持流過LED的電流恆定。

分流調節器需要串聯一個電阻,所以效率不高,並且在輸入電壓變化範圍較寬時,很難做到穩定的調節。

2、串聯型線性調節器

如下圖所示,電路中三極體VT1與發光二極體VD1串聯,用VT1集電極與發射極之間的內阻作為LED的限流電阻。

該電路的工作原理:當輸入電壓增大,通過A1的控制,VT1集電極與發射極之間內阻增大,使流過發光二極體的電流保持恆定。同理,當輸入電壓減小,VT1集電極與發射極之間內阻減小,保持流過發光二極體的電流恆定。

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由於功率三極體或場效應管都有一個飽和電壓,因此,串聯型線性調節器電路中的最小輸入電壓必須大於該飽和電壓與負載電壓之和,電路才能正常工作。

三、超高亮LED開關調節器

開關電源是目前能量變換中效率最高的,可到90%以上。

開關電源功率級變換器電路主要有三種:降壓式、升壓式、降壓-升壓式。這幾種功率變換器都可用於LED的驅動。只是為了滿足LED的恆流驅動,採用檢測輸出電流而不是檢測輸出電壓進行反饋,以達到恆流驅動的目的。

1、降壓式變換器LED驅動電路

電路見下圖所示,電路中,VD1是續流二極體,VD2是發光二極體,L1是儲能電感,VT1是場效應管(構成開關管),L1與VD2串聯。

這種電路不適用於輸入電壓低或者多個LED串聯的電路。

2、升壓式變換器LED驅動電路

電路如下圖所示,這一驅動電路的特點是能將輸入電壓升到所需的電壓值,實現在低輸入電壓下對LED的驅動,可以用來驅動多隻LED串聯的電路。

3、降壓-升壓式變換器LED驅動電路

電路如下圖所示,這一電路與降壓式電路相比多了一隻電容C1,這樣可以提升輸出電壓的絕對值,因此在輸入電壓低,並且需要驅動多隻LED時,降壓-升壓式變換器應用較多。

四、超高亮LED的驅動控制集成電路

1、集成電路MLX10801

下圖是該集成電路的內部電路方框圖,它集成了場效應管,最大驅動電流350mA。

下圖所示是典型應用電路。LED(VD2)、L1、VD3、R2和MLX10801內集成的場效應管組成一個典型的降壓型LED驅動電路,電路中LED可以根據需要採用多個LED串聯。

電路中,通過檢測電阻R2上的電壓來檢測通過LED的峰值電流,將該電流值與設定的基準值比較,通過控制端7腳的脈寬,來控制LED電流的大小。

集成電路A1的1腳可以用作外部的開關控制,或者輸入PWM信號來控制LED閃爍,當不需要控制時,可以將8腳通過電阻與1腳電源端連接。

集成電路A1的5腳用於連接外部的熱敏電阻,以檢測LED的溫度,保護LED,。

集成電路的4腳用來與控制器通信,接收控制器設定的LED的電流、允許最高溫度、採用內部溫度檢測還是外部溫度檢測、是否防抖、軟啟動時間等參數。

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