LED驅(qū)動(dòng)電路的結(jié)構(gòu)與作用
LED是一種固體光源，當(dāng)它兩端加上正向電壓，半導(dǎo)體中的少數(shù)載流子和多數(shù)載流子發(fā)生復(fù)合，放出的過(guò)剩能量將引起光子發(fā)射。采用不同的材料，可制成不同顏色有發(fā)光二極體。隨著對(duì)LED研究的進(jìn)一步深入，其光效將進(jìn)一步得到提高，而其成本將一步下降，在不久的將來(lái)LED取代白熾燈甚至螢光燈而發(fā)展成21世紀(jì)的一種主要的照明光源將成為一種趨勢(shì)。
1.LED性能優(yōu)點(diǎn)
和白熾燈的相比較，LED在性能上具有很多優(yōu)點(diǎn)。LED燈炮壽命可長(zhǎng)達(dá)100,000小時(shí)，正常使用下使用壽命甚至可以超過(guò)人的壽命。除了具有超長(zhǎng)使用壽命外，LED同時(shí)具有省電的優(yōu)勢(shì)。一般的LED頭燈可以提供幾十小時(shí)甚至一百小時(shí)以上的持續(xù)照明，比起白熾燈區(qū)區(qū)幾個(gè)小時(shí)的照明來(lái)講就好似長(zhǎng)明燈一般。超級(jí)省電又閃亮的LED產(chǎn)品受到眾多戶外愛(ài)好者的青睞。
2.LED驅(qū)動(dòng)電路作用
與螢光燈的電子鎮(zhèn)流器不同，LED驅(qū)動(dòng)電路的主要功能是將交流電壓轉(zhuǎn)換為恒流電源，并同時(shí)完成與LED的電壓和電流的匹配。LED驅(qū)動(dòng)電路在輸入電壓和環(huán)境溫度等因素發(fā)生變動(dòng)的情況下*好能控制LED電流的大小，不然LED的光輸出將隨輸入電壓和溫度等因素變化而變化，另外，若LED電流失控，LED長(zhǎng)期工作在大電流下將影響LED的可靠性和壽命，并有可能失效。
3.低功率照明LED驅(qū)動(dòng)電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析
僅管白光LED優(yōu)點(diǎn)很多，但LED驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)卻面臨著重大挑戰(zhàn)。空間限制的要求和散熱的要求都對(duì)設(shè)計(jì)有所限制。在低功率(≤3W)照明應(yīng)用中，設(shè)計(jì)師都使用了現(xiàn)成的非隔離式、基于電感的降壓式和升降式開(kāi)關(guān)模式電源。升降壓式轉(zhuǎn)換器與降壓式轉(zhuǎn)換器相比，其配置具有一大優(yōu)點(diǎn)，即輸出二極體與負(fù)載串聯(lián)。在降壓式轉(zhuǎn)換器中，如果MOSFET發(fā)生短路故障，輸入將直接與輸出相連。而在升降壓式轉(zhuǎn)換器中發(fā)生此類情況時(shí)，反向偏壓輸出二極體則會(huì)阻斷輸入和輸出之間的通路。
在這兩種轉(zhuǎn)換器中，AC輸入經(jīng)D1、D2、C1、C2、RF1和RF2整流濾波。兩個(gè)二極體可以增強(qiáng)輸入電涌承受能力和傳導(dǎo)EMI性能。設(shè)計(jì)師應(yīng)該使用可熔阻燃電阻作為RF1，但可以使用只具阻燃功能的電阻作為RF2。Linkswitch-TN器件中的開(kāi)/關(guān)控制用于調(diào)節(jié)輸出電流。一旦進(jìn)入回饋(FB)引腳的電流超過(guò)49μA，MOSFET開(kāi)關(guān)將被禁用，以便進(jìn)入下一開(kāi)關(guān)週期。
與降壓拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)相比，升降壓拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的效率要略低一些，這是因?yàn)楣β什粫?huì)在MOSFET開(kāi)關(guān)每次打開(kāi)時(shí)都傳輸?shù)捷敵龆恕Ｒ虼耍a(chǎn)生的熱量比降壓拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)多。不過(guò)差別不太明顯。
為確保電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)符合熱調(diào)節(jié)要求，設(shè)計(jì)師將電源元件安裝到燈座中，然后測(cè)量LNK306DN源極引腳的溫度。在理想情況下，源極引腳的溫度不應(yīng)超出100℃。在25℃的室內(nèi)環(huán)境溫度下測(cè)量的結(jié)果表明，Vin值上升到265VAC時(shí)，源極引腳溫度將超過(guò)100℃。鑒于這些結(jié)果，設(shè)計(jì)師斷定可能對(duì)某些額外的散熱器有熱限制方面的要求，比如將LED散熱片放于U1 SO-8C封裝頂端。
從成本的角度來(lái)看，這兩種電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)具有類似的優(yōu)點(diǎn)。重要的是，典型的設(shè)計(jì)要求使用約25個(gè)器件，并且允許使用現(xiàn)成的低成本電感，而不是使用自定義變壓器。
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