線性穩壓驅動器電路構成簡單,一般只需20~40個元器件就可組成,成本低,但由于MOS管也一直處于線性區或飽和區,發熱量較大,所以需加裝大的散熱裝置,以保證散熱良好,確保系統穩定。電荷泵電路復雜程度居中,外接的電容體積也可通過提高開關頻率而減小,而且現在貼片式電容也得到了很好的應用,使得電荷泵集成度大大提高,所需安裝尺寸進一步減小。電感式開關驅動器電路最為復雜,成本最高,而且最少需外接一個電感、電容和肖特基二極管,特別是在需要屏蔽應用時,需另外加裝屏蔽裝置,成本更高,尺寸也更大。附對照表如表1所示。
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3 LED照明實際電路應用
在了解了各種驅動器的工作原理和優缺點之后,可針對一些常見的LED照明驅動電路的應用情況進行簡單的分類、歸納總結。
3.1 鋰電池供電LED驅動
鋰電池電壓通常在2.5~4.5 V之間,通常采用鋰電池供電的都是便攜式設備,包括移動電話、MP4、筆記本電腦等,為了便于攜帶,設備體積小、重量輕,而且集成度高,較大的電磁干擾會對其他電路產生影響。根據便攜式設備的實際情況,LED驅動需要達到以下要求:升壓驅動;占用面積小;電磁干擾小;高轉換效率。小型設備LCD照明只需將3~9只LED串并聯使用,但對發光一致性要求高。大型設備LCD照明通常采取背光模塊的方式。背光模塊已將白光LED光源通過折射、導光以及其他一些工藝技術來處理光均勻度問題。所以對于發光的一致性要求較低。最佳電路結構是采用帶LDO的電荷泵驅動方式,這種驅動方式能升壓、占用面積小,且EMI干擾很小。
3.2 蓄電池供電LED驅動
蓄電池電壓通常在12~36 V之間,輸入電壓始終高于LED管壓降,這種情況下只需進行降壓操作即可,如太陽能路燈、機動車燈光系統等。這種情況往往對LED發光的一致性要求較低;但對于發光亮度要求較高,所以常常采用大功率LED,同時考慮到應有盡量高的效率和較低成本,其最佳方案是降壓式電感開關驅動器。
3.3 市電情況下的普通照明應用
市電供電是對LED照明最有意義的一種供電方式,是決定LED能否真正普及的一種應用,所以是LED照明必須研究和解決的重要問題。用市電供電,首要解決的是降壓、整流問題,同時考慮到LED驅動電源會對電網產生影響,還要解決好電源噪聲、電磁干擾和大功率因數問題,所以需采取電路隔離的方式,減少對電網的污染。對于中小功率的LED來說,最佳的電路結構是采用隔離式單端反激開關變換器。由于單端
反激電路輸出功率能力有限,對于數百瓦以上的應用情況,應選用輸出功率更大的橋式開關變換器。
4 結語
白光LED的用途非常之廣泛,其驅動電路的設計是非常關鍵的,只有針對不同的應用環境,采取合理的驅動方式,才能在實際應用中設計出最穩定、最合理的驅動電路。