led燈驅(qū)動(dòng)工作原理

1、LED燈驅(qū)動(dòng)工作原理燈驅(qū)動(dòng)工作原理LED照明燈具在近期得到飛躍的發(fā)展，LED作為綠色環(huán)保的清潔光源得到廣泛的認(rèn)可。LED光源使用壽命長(zhǎng)、節(jié)能省電、應(yīng)用簡(jiǎn)單方便、使用成本低，因而在LED手電筒、LED礦燈及便攜照明；在建筑照明、裝飾照明、標(biāo)識(shí)牌照明；在汽車的儀表板背光、前后霧燈、第三剎車燈、方向燈、尾燈；以及在家庭照明都會(huì)得到海量的應(yīng)用，歐司朗光學(xué)半導(dǎo)體公司2008年調(diào)查統(tǒng)計(jì)，全球每年家庭照明燈座出貨量約為500億個(gè)。LED光源的技術(shù)日趨

2、成熟，每瓦發(fā)光流明迅速增長(zhǎng)，促使其逐年遞減降價(jià)。以1WLED光源為例，2008年春的價(jià)格已是2006年春的價(jià)格三分之一，2009年春將降至2006年的四分之一。LED綠色燈具的海量市場(chǎng)和持續(xù)穩(wěn)定數(shù)年增長(zhǎng)需求將是集成電路行業(yè)繼VCD、DVD、手機(jī)、MP3之后的消費(fèi)電子市場(chǎng)的超級(jí)海嘯！LED燈具的高節(jié)能、長(zhǎng)壽命、利環(huán)保的優(yōu)越性能獲得普遍的公認(rèn)。LED高節(jié)能：節(jié)能能源無(wú)污染即為環(huán)保。直流驅(qū)動(dòng)，超低功耗（單管0.03瓦1瓦）電光功率轉(zhuǎn)換接近10

3、0%，相同照明效果比傳統(tǒng)光源節(jié)能80%以上。LED長(zhǎng)壽命：LED光源被稱為長(zhǎng)壽燈。固體冷光源，環(huán)氧樹(shù)脂封裝，燈體內(nèi)也沒(méi)有松動(dòng)的部分，不存在燈絲發(fā)光易燒、熱沉積、光衰快等缺點(diǎn)，使用壽命可達(dá)5萬(wàn)到10萬(wàn)小時(shí)，比傳統(tǒng)光源壽命長(zhǎng)10倍以上。LED利環(huán)保：LED是一種綠色光源，環(huán)保效益更佳。光譜中沒(méi)有紫外線和紅外線，熱量低和無(wú)頻閃，無(wú)輻射，而且廢棄物可回收，沒(méi)有污染不含汞元素，冷光源，可以安全觸摸，屬于典型的綠色照明光源。照明用LED光源的VF電

4、壓都很低，一般VF=2.753.8V，IF在151400mA；因此LED驅(qū)動(dòng)IC的輸出電壓是VFXN或VFX1IF恒流在151400mA。LED燈具使用的LED光源有小功率（IF=1520mA）和大功率（IF200mA））二種，小功率LED多用來(lái)做LED日光燈、裝飾燈、格柵燈；大功率LED用來(lái)做家庭照明燈、射燈、水底燈、洗墻燈、路燈、隧道燈、汽車工作燈等。功率LED光源是低電壓、大電流驅(qū)動(dòng)的器件，其發(fā)光的強(qiáng)度由流過(guò)LED的電流大小決定，

5、電流過(guò)強(qiáng)會(huì)引起LED光的衰減，電流過(guò)弱會(huì)影響LED的發(fā)光強(qiáng)度，因此，LED的驅(qū)動(dòng)需要提供恒流電源，以保證大功率LED使用的安全性，同時(shí)達(dá)到理想的發(fā)光強(qiáng)度。在LED照明領(lǐng)域，要體現(xiàn)出節(jié)能和長(zhǎng)壽命的特點(diǎn)，選擇好LED驅(qū)動(dòng)IC至關(guān)重要，沒(méi)有好的驅(qū)動(dòng)IC的匹配，LED照明的優(yōu)勢(shì)無(wú)法體現(xiàn)。1、LED工作的主要參數(shù)是VF、IF，其它相關(guān)的是顏色色溫波長(zhǎng)亮度發(fā)光角度效率功耗等。LED是一個(gè)PN結(jié)二極管，只有施加足夠的正向電壓才能傳導(dǎo)電流。VF正向電壓

6、是為L(zhǎng)ED發(fā)光建立一個(gè)正常的工作狀態(tài)，IF正向電流是促使LED發(fā)光，發(fā)光亮度與流過(guò)的電流成正比例。LEDVF標(biāo)稱電壓：3.4V0.2V。2、LEDIF工作電流按應(yīng)用需要選用，各檔不能混用。LED燈用各檔LED電流：大功率照明用LED其封裝從成品來(lái)看是單顆芯片的，其實(shí)是用N顆LED管芯封裝在一個(gè)單位里的。它們的排列組合是串并聯(lián)，它們是N個(gè)串聯(lián)，再N個(gè)并聯(lián)，然后由二點(diǎn)聯(lián)接電源。選用時(shí)要特別注意它的VF和IF。LED燈具驅(qū)動(dòng)原理LED燈具驅(qū)動(dòng)

7、需要先將高壓的交流電變換成低壓的交流電（ACAC），然后、將低壓的交流電經(jīng)橋式整流變換成低壓的直流電（ACDC），再通過(guò)高效率的DCDC開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器降壓和變換成恒流源，輸出恒定的電流驅(qū)動(dòng)LED光源。LED光源是按燈具的設(shè)計(jì)要求由小功率或大功率LED多串多并而組成。每串的IF電流是按所選用的LED光源IF要求設(shè)計(jì)，總的正向電壓△VF是N顆LED的總和。LED燈具選用36V以下的交流電源可以考慮非隔離供電，如選用220V和100V的交流電源應(yīng)

8、考慮隔離供電。3、目前MR11、MR16射燈、水底燈、洗墻燈、路燈、隧道燈、汽車工作燈等LED燈具大多選用散熱較好的自帶銅基或鋁基板的1W、3W大功率LED光源，使用ACDC1236V電源，因而需要使用DCDC的降壓（Buck）恒流給LED提供VF和IF。LED燈具大多使用低壓電源，因此在這類燈具的電路設(shè)計(jì)上，LED的串聯(lián)個(gè)數(shù)在19顆，尤以13顆為常見(jiàn)。串聯(lián)的總△VF應(yīng)低于電源Vin。如三顆LED串聯(lián)，△VF=3.4VX3=10.2V。

9、在Vin12V，能正常工作。MR11、MR16射燈常見(jiàn)的是1WX3串聯(lián)或3WX1；水底燈常見(jiàn)的是1WX3串聯(lián)23并，三個(gè)一組；洗墻燈常見(jiàn)的是1WX79串聯(lián)；路燈常見(jiàn)的是1WX9串聯(lián)3并，46個(gè)一組；、汽車工作燈常見(jiàn)的是1WX36串聯(lián)3并。當(dāng)然LED的串并聯(lián)的方案是多種多樣的，串聯(lián)個(gè)數(shù)與其工作電壓（Vin）有關(guān)，這里就DC1236V工作電壓而言。目前1W的LED光源散熱較好，因此選用較多。LED燈具對(duì)低壓驅(qū)動(dòng)芯片的要求1）驅(qū)動(dòng)芯片的標(biāo)稱輸

10、入電壓范圍應(yīng)當(dāng)滿足DC540V，以覆蓋應(yīng)用面的需要，耐壓如能大于40V更好；AC12V或24V輸入時(shí)簡(jiǎn)單的橋式整流器輸出電壓會(huì)隨電網(wǎng)電壓波動(dòng)，特別是電壓偏高時(shí)輸出直流電壓也會(huì)偏高，驅(qū)動(dòng)IC如不能適應(yīng)寬電壓范圍，往往在電網(wǎng)電壓升高時(shí)會(huì)被擊穿，LED光源也因此被燒毀。2）驅(qū)動(dòng)芯片的標(biāo)稱輸出電流要求大于1.21.5A，作為照明用的LED光源，1W功率的LED光源其標(biāo)稱工作電流為350mA，3W功率的LED光源其標(biāo)稱工作電流為700mA，功率大

11、的需要更大的電流，因此LED照明燈具選用的驅(qū)動(dòng)IC必需有足夠的電流輸出，設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)必需使驅(qū)動(dòng)IC工作在滿負(fù)輸出的7090%的最佳工作區(qū)域。使用滿負(fù)輸出電流的驅(qū)動(dòng)IC在燈具狹小空間散熱不暢，容易疲勞和早期失效。3）驅(qū)動(dòng)芯片的輸出電流必需長(zhǎng)久恒定，LED光源才能穩(wěn)定發(fā)光，亮度不會(huì)閃爍；同一批驅(qū)動(dòng)芯片在同等條件下使用，其輸出電流大小要盡可能一致，也就是離散性要小，這樣在大批量自動(dòng)化生產(chǎn)線上生產(chǎn)才能有效和有序；對(duì)于輸出電流有一定離散性的驅(qū)動(dòng)芯片

12、必選在出廠或投入生產(chǎn)線前分檔，調(diào)整PCB板上電流設(shè)定電阻（Rs）的阻值大小，使之生產(chǎn)的LED燈具恒流驅(qū)動(dòng)板對(duì)同類LED光源的發(fā)光亮度一致，保持最終產(chǎn)品的一致性。4）驅(qū)動(dòng)芯片的封裝應(yīng)有利于驅(qū)動(dòng)芯片管芯的快速散熱，如將管芯（Die）直接綁定在銅板上，并有一Pin直接延伸到封裝外，便于直接焊接在PCB板的銅箔上迅速導(dǎo)熱如在一個(gè)類似4X4mm的硅片管芯上，要長(zhǎng)時(shí)間通過(guò)3001000mA的電流，必然有功耗，必然會(huì)發(fā)熱，芯片本身的物理散熱結(jié)構(gòu)也是至

13、關(guān)重要的。5）驅(qū)動(dòng)芯片本身的抗EMI、噪音、耐高壓的能力也關(guān)系到整個(gè)LED燈具產(chǎn)品能否順利通過(guò)CE、UL等認(rèn)證，因此驅(qū)動(dòng)芯片本身在設(shè)計(jì)伊始就要選用優(yōu)秀的Die塑封銅板6）驅(qū)動(dòng)芯片自身功耗要求小于0.5W，開(kāi)關(guān)工作頻率要求大于120Hz，以免工頻干擾而產(chǎn)生可見(jiàn)閃爍是一顆可應(yīng)用于多種LED燈具驅(qū)動(dòng)的芯片，如路燈、水底燈、洗墻燈、泛光燈、隧道燈、汽車工作燈等。簡(jiǎn)單實(shí)用低成本LED燈具方案?？蓪?9顆1WLED串聯(lián)，其ΔVF=3.4VXN，IF

14、=350mA。當(dāng)Vin=12VDC時(shí)，3顆LED串聯(lián)，ΔVF=10.2V，工作效率較佳。并可3串并聯(lián)應(yīng)用，ΔIF=3X350mA=105LED結(jié)合Bipolar高壓和BCD高壓制程工藝的XL4001、XL4002、XL4101、XL4102產(chǎn)品，輸入電壓可以做到5V40V，具有恒流，恒壓功能，內(nèi)置過(guò)壓、過(guò)流、短路、過(guò)溫保護(hù)。針對(duì)LED驅(qū)動(dòng)、MR16驅(qū)動(dòng)(1W3WLED最高到10顆串聯(lián))的市場(chǎng)應(yīng)用，外圍電路簡(jiǎn)單、性能穩(wěn)定。持續(xù)恒流源輸出，

15、最大電流可以做到3A。52kHz的固定開(kāi)關(guān)頻率.輸入輸出電壓變化時(shí)負(fù)載電流變化范圍在1%之內(nèi).串接多個(gè)LED時(shí)效率可以達(dá)到80%～95%.過(guò)溫保護(hù)(120攝氏度)HVBCD的工藝的高壓，大電流，恒流LED升壓驅(qū)動(dòng)IC有XL6003、XL6005、XL5002?？梢灾С?6串1W3WLED串聯(lián)使用。XL6003是一顆突破傳統(tǒng)電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)結(jié)合HVBCD工藝大電流高壓DCDC升壓恒流LED驅(qū)動(dòng)IC(1)它具有較寬的直流3.6V到36V輸入電壓

16、范圍(低壓可以兼顧鋰電供電)(2)最高升壓可到42V可驅(qū)動(dòng)串聯(lián)12顆1WLED(同比其它品牌多驅(qū)動(dòng)4~5顆LED)XL6003最高可以12個(gè)LED燈串聯(lián)，市場(chǎng)其它最高輸出只能夠8個(gè)LED燈串聯(lián)。(3)大電流1050mA持續(xù)電流輸出可驅(qū)動(dòng)1WLED12串3并或3WLED12串(4)EN腳可實(shí)現(xiàn)PWM調(diào)光且自帶軟啟動(dòng)功能(5)低至0.2V參考電壓可以有效提高系統(tǒng)效率(6)輸出42V過(guò)壓保護(hù)功能.內(nèi)置過(guò)熱保護(hù)功能優(yōu)勢(shì)：寬電壓輸入，大電流輸出，