1. 什麼是LED驅動電路
LED是一種類似於普通二極體的半導體器件,其電壓,電流曲線如圖所示專。
LED的V-I曲線
在一定范圍內,LED的亮度與電流屬基本成正比,但當電流超過額定值後,隨著電流的增加,亮度幾乎不再加強,超過極限電流後,就有可能把發光管燒壞。
LED可以用直流驅動,也可以用交流驅動,在液晶彩電中大多採用pWM(脈寬調制)驅動的方式。
CCFL背光碟機動屬於交流高壓驅動,其初始點燈電壓高達1000V,穩定工作電壓也在700V左右;LED是半導體器件,當施加正向電壓時,pN結導通,LED器件發光,不同顏色(單只)LED的正向電壓(Vf)大約如下:紅色LED為2V,綠色LED為3.5V,藍色/白光LED為3.5-4V。如果施加在LED上的正向LED的V-I曲線電壓提高,電流會急劇上升,亮度也上升,直至燒毀。可見,LED是電流型器件,電流和亮度成正比,過壓會導致器件燒毀。因此,白光LED的亮度可由管子的電流控制,亮度與電流成正比。一般來說普通LED的驅動電流小於50mA,大電流LED的驅動電流為50-150mA,大功率LED的驅動電流可達150-1000mA。
2. LED驅動的驅動電路
由於受到LED功率水平的限制,通常需同時驅動多個LED以滿足亮度需求,因此,需要專門的驅動電路來點亮LED。
1. 阻容降壓:利用電容在交流下的阻抗來限制輸入電流,從而獲得直流電平給LED供電。這種驅動方式結構簡單,成本低廉,但是輸入非隔離方案,有安全隱患。而且轉換效率很低,無法做到恆流控制。
2. 隔離反激電路:利用反激電路,通過變壓器在副邊產生直流電平,再通過光耦將此電平的紋波反饋回原邊,從而自激穩定。此類電路符合安規認定要求,而且輸出恆流精度較好,轉換效率較高。但由於需要光耦和副邊恆流控制電路,導致系統復雜,體積大,成本高。
3. 原邊方案:原邊方案就是通過完全在交流原邊控制輸出的電源和電流,最精確可以做到5%的恆流精度,副邊僅需簡單的輸出電路即可。原邊主要依靠輔助邊的反饋來控制輸出電壓,依靠限流電阻對原邊電流的控制,同時乘以匝比來控制輸出電流的精度。原邊方案繼承了隔離反激電路的種種優點,同時架構簡單,可以做到小體積和低成本。
原邊的恆流精度問題:由於變壓的生產精度難以控制,導致原邊方案在使用低質量變壓器時,輸出電流漂移較大。所以,原邊方案通過改進增加了副邊恆流控制電路,這樣雖然比普通的原邊方案復雜了,但是對比反激方案,仍然可以省去光耦等,系統性價比最高。