電源驅(qū)動(dòng)LED的基本原理與具體方法
文章來(lái)源:恒光電器
發(fā)布時(shí)間:2013-10-14
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原始電源有各種形式,，但無(wú)論哪種電源,，一般都不能直接給LED供電。因此,，LED球泡燈,，LED照明工程，要用LED做照明光源首先就要解決電源變換問(wèn)題,。LED實(shí)際上是一個(gè)電流驅(qū)動(dòng)的低電壓?jiǎn)蜗驅(qū)щ娖骷?a href="http://scotled.com/project.html">LED照明工程,，led驅(qū)動(dòng)器應(yīng)具有直流控制、高效率,、PWM調(diào)光,、過(guò)壓保護(hù)、負(fù)載斷開(kāi),、小型尺寸,，以及簡(jiǎn)便易用等特性。設(shè)計(jì)給LED供電的電源變換器時(shí)必須要注意以下事項(xiàng),。
①由于LED是單向?qū)щ娖骷?a href="http://scotled.com/chanpinzhongxin/chanpin.html">LED照明品牌,，LED照明品牌，所以要用直流電流或者單向脈沖電流給LED供電,。
②由于LED是一個(gè)具有PN結(jié)結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件,，具有勢(shì)壘電動(dòng)勢(shì)，這就形成了導(dǎo)通門限電壓,，設(shè)計(jì),，所以加在LED上的電壓值必須超過(guò)這個(gè)門限電壓，LED才會(huì)充分導(dǎo)通,。大功率led的門限電壓一般在2.5V以上,，正常工作時(shí)LED的壓降為3～4V,。
③LED的電流、電壓特性是非線性的,。因?yàn)榱鬟^(guò)LED的電流在數(shù)值上等于供電電源的電動(dòng)勢(shì)減去LED的勢(shì)壘電動(dòng)勢(shì)后再除以回路的總電阻（電源內(nèi)阻,、引線電阻、LED體電阻之和）,，所以流過(guò)LED的電流和加在LED兩端的電壓不成正比,。
④由于LED的PN結(jié)具有負(fù)的溫度系數(shù)，則溫度升高時(shí)LED的勢(shì)壘電動(dòng)勢(shì)會(huì)降低,。因此LED不能直接用電壓源供電,，且必須采取限流措施，否則隨著LED工作時(shí)溫度的升高,，電流會(huì)越來(lái)越大以致?lián)p壞LED,。
⑤流過(guò)LED的電流和LED的光通量的比值也是非線性的。LED的光通量隨著流過(guò)LED的電流增加而增加,，但卻不成正比,，越到后來(lái)光通量增加得越少。因此,，應(yīng)使LED在一個(gè)發(fā)光效率比較高的電流值下工作,。
另外，LED也和其他光源一樣,，其所能承受的電功率是有限的,。如果加在LED上的電功率超過(guò)一定數(shù)值，LED可能損壞,。由于生產(chǎn)工藝和材料特性方面的差異,，同樣型號(hào)LED的勢(shì)壘電動(dòng)勢(shì)及LED的內(nèi)阻也不完全一樣，這就導(dǎo)致LED工作時(shí)的壓降不一致,，再加上LED勢(shì)壘電動(dòng)勢(shì)具有負(fù)的溫度系數(shù),，因此LED不能直接并聯(lián)使用。
用原始電源給LED供電有4種情況：低電壓驅(qū)動(dòng),、過(guò)渡電壓驅(qū)動(dòng),、高電壓驅(qū)動(dòng)、市電驅(qū)動(dòng),。不同的情況在電源變換器技術(shù)的實(shí)現(xiàn)上有不同的方案,。下面簡(jiǎn)要地介紹上述幾種電源驅(qū)動(dòng)LED的方法。
1.低電壓驅(qū)動(dòng)LED
低電壓驅(qū)動(dòng)就是指用低于LED正向?qū)▔航档碾妷候?qū)動(dòng)LED,，如用一節(jié)普通干電池或鎳鉻/鎳氫電池驅(qū)動(dòng)LED,，其正常供電電壓在0。8～1。65V之間,。用低電壓驅(qū)動(dòng)LED時(shí)需要把電壓升高到足以使LED導(dǎo)通的電壓值♂對(duì)于LED這樣的低功耗照明器件,，低電壓驅(qū)動(dòng)法是一種常見(jiàn)的使用情況，如LED手電筒,、LED應(yīng)急燈,、節(jié)能臺(tái)燈等。由于受單節(jié)電池容量的限制,，LED照明企業(yè)，低電壓驅(qū)動(dòng)電源一般不需要很大功率,，但要求有最低的成本和比較高的變換效率,，恒光，考慮到有時(shí)有可能需配合一節(jié)5號(hào)電池工作,，故還要其有最小的體積,。最佳技術(shù)方案是選用電容式升壓變換器。
2.過(guò)渡電壓驅(qū)動(dòng)LED
過(guò)渡電壓驅(qū)動(dòng)是指給LED供電的電源的電壓值在LED壓降附近變動(dòng),，LED照明工程,，這個(gè)電壓有時(shí)可能略高于LED的壓降，恒光電器,，有時(shí)可能略低于LED的壓降,。如由一節(jié)鋰電池或兩節(jié)串聯(lián)的鉛酸電池構(gòu)成的電源，電池充滿電時(shí)其電壓在4V以上,，LED筒燈,，電池放電快結(jié)束時(shí)電壓在3V以下，典型應(yīng)用為L(zhǎng)ED礦燈,。
過(guò)渡電壓驅(qū)動(dòng)LED的電源變換電路既要解決升壓?jiǎn)栴},，還要解決降壓?jiǎn)栴}，為了配合一節(jié)鋰電池工作,，恒光電器,照亮您的生活,，也需要有盡可能小的體積和盡量低的成本。一般情況下其功率也不大,，最高性價(jià)比的電路結(jié)構(gòu)是電感式升,、降壓變換器。
3.高電壓驅(qū)動(dòng)LED
高電壓驅(qū)動(dòng)是指給LED供電的電源的電壓值始終高于LED的壓降,，常見(jiàn)的電源有6V,、12V、24V蓄電池,。該方法的典型應(yīng)用如太陽(yáng)能草坪燈,、太陽(yáng)能庭院燈、機(jī)動(dòng)車的燈光系統(tǒng)等。高電壓驅(qū)動(dòng)LED要解決降壓?jiǎn)栴},，恒光電器,，由于高電壓驅(qū)動(dòng)時(shí)一般是由普通蓄電池供電的，會(huì)用到比較大的功率,，如機(jī)動(dòng)車照明和信號(hào)燈光,，恒光電器,照亮您的生活，因此應(yīng)該有盡量低的成本,。變換器的最佳電路結(jié)構(gòu)是電感式降壓變換器,。
4.市電驅(qū)動(dòng)LED
采用市電驅(qū)動(dòng)LED是最有實(shí)用價(jià)值的驅(qū)動(dòng)方式，照明方案,，也是推廣LED在照明領(lǐng)域的應(yīng)用必須要解決好的問(wèn)題,。用市電驅(qū)動(dòng)LED要解決降壓和整流問(wèn)題，還要有比較高的變換效率,，有較小的體積和較低的成本,，還應(yīng)該解決安全隔離問(wèn)題�,？紤]到它對(duì)電網(wǎng)的影響,，還要解決好電磁干擾和功率因數(shù)問(wèn)題。對(duì)中,、小功率的LED而言,，其最佳電路結(jié)構(gòu)是隔離式單端反激變換器：對(duì)于大功率的應(yīng)用場(chǎng)合，應(yīng)該使用橋式變換電路,。