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让LED更高效的驱动设计
来源:本站整理  作者:佚名  2011-06-26 10:06:43



1 引言

  LED的市场越来越广阔,究其原因,无外乎低廉的生产成本、高可靠性、极佳的效率以及瞬态响应能力,无论是手持终端设备,还是车载乃至建筑照明,无不在用到LED。白炽灯在现在的生活中虽然还是应用的主力,白炽灯泡可以发出各种各样的光线,但是在具体的应用中我们通常只需要绿色、红色以及黄色光线--例如交通信号灯。若要使用白炽灯泡,则需使用一个滤波器,这会浪费一些光能,而LED则可以直接产生所需颜色的光线,并且在上电时,LED几乎是瞬间发光,而白炽灯则需要200mS的响应时间。因此,LED比白炽灯更能使用这个时代的用电需求。

  2 LEDI-V特性

  图1显示了典型InGaAlPLED的正向电压特征。您也可以把LED作为电压源与电阻串联建模,并查看模型与实际测量之间的密切关联性。电压源拥有一个负的温度系数,当结温上升时,电压源的正向电压会发生负的变化。InGaAlPLED(黄色和琥珀红)的系数在-3.0mV/K到-5.2mV/K之间,而InGaNLED(蓝色、绿色以及白色)的系数则在-3.6mV/K和-5.2mV/K之间。这就是为什么不能直接对LED进行并联的一个原因。产生热量最多的器件往往需要更大的电流,更大的电流会产生更多的热量,进而引起散热失控。

LED作为电阻与电压源串联建模

图1 LED作为电阻与电压源串联建模

  图2显示了作为工作电流函数的相对光输出(光通量)。很明显,光输出与二极管电流是密切相关的,因此可以通过改变正向电流进行调光。并且,在电流较小时,曲线几乎是一条直线,但是在电流增大时,其斜率变小了。这就是说,在电流较低的时候,若将二极管电流增大一倍,则光输出也会增加一倍;但是电流较高的时候,情况就截然不同了:电流上升100%仅能使光输出量增加80%。这一点很重要,因为LED是由开关电源驱动的,这会导致在LED中产生相当大的纹波电流。实际上,电源的成本在某种程度上是由所允许的电流大小决定的,纹波电流越大,电源成本就越低,但光输出会因此受到影响。

电流超过1A以上,LED效率就会降低

图2 电流超过1A以上,LED效率就会降低

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