LED电源降压式的驱动设计的解决方案

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LED电源降压式的驱动设计的解决方案

 LED电源降压式的驱动设计,也有工程设计师偏爱使用,降压驱动的优点是,结构比较简单,并且成本也不至于太高,不过部分设计不佳的降压驱动芯片解决方案,当面对驱动电压较高时,会产生较大的功耗,使得电池的使用寿命减少。

  并且会产生高热的情况,所以,目前有业者开始开发具有固定电流功能的降压白光LED驱动芯片,避免因为驱动电路出现问题时,过高的电流造成LED电源损毁。

led电源在标准电流下亮度可分为45-5656-7171-90以及90-112毫烛光等四个等级,这表示只要选择亮度最高的一组led电源,能确保每颗亮度至少能达到80毫烛光。组件最多能驱动16led电源,每颗组件只需要一颗电阻来设定最大电流值。

  选择电阻应确保其设定之电流足以让最暗的led电源发出80毫烛光,可在安装时先测量led电源在满电流时所发出的亮度,然后产生亮度。led电源亮度在未采用像点修正功能时最多相差±10%,这种差异程度是高阶显示器无法接受的。

  驱动组件可以根据数据个别调整、或是像素修正每颗led电源的电流,使它们最后得以产生均匀亮度。例如必须将满电流下的led电源亮度从83毫烛光调整至80毫烛光。6(64)像点修正功能,其中每一阶都相当于满刻度的1.56%

  计算和储存每颗led电源的像点修正数据后,再将led电源驱动组件设定为最大电流,以便单独调整每颗led的电流,只要将像点修正数据存入芯片内建的内存,系统就能在每次开机时取出这些像点修正数据,直到下一次重新校准为止。

  广告广告牌、或大型显示器等室内/室外工业用显示器只需“静态”调整就已足够(校准值维持固定不变,直到led电源工程人员重新调整这些校准值为止),此时面板亮度的调整会与系统例行维护作业一起进行。

目前提供过压保护这一方面,可以利用稳压二极管与LED进行并联,这样可以将电压维持在稳压二极管最大承受范围之内,当出现电压高于稳压二极管击穿点的过压的现象时,可以让电压流到电流检测电阻,藉此保护白光LED组件。

  所以利用稳压二极管和白光LED组件并联的方式可以确保流入白光LED的电压电流值都在固定的状态。此外也有设计者利用监控的方式来维持电源的稳定,透过监控机制的管理,当出现电源过压的情况时,立即关闭电源,来保护白光LED组件,并且可以延长电池的使用寿命。

  就如前述,对于白光LED驱动而言,最佳的状况是电源电路能够提供稳定的电压以及电流,来驱动白光LED,但是在电路的运作过程中,难免都会出现突波现象,如果负载电阻增大,相对的电源的输出电压也必须随之增加,所以对于利用固定电流驱动的白光LED,就必须设计出过压的保护措施,在出现过大负载时,也都能维持固定的电流提供LED电源驱动。

基于安全考虑,LED电源可能会规定在脱机电压及输出电压之间进行隔离。此应用方式下,最节省成本的解决方法就是使用转换器,在所有的隔离中,这种作法所需要的组件数量最少。变压器匝数比可用来对输出电压进行降压、升压或降压升压,设计弹性很大,不过缺点在于LED电源变压器基本上是订制组件。

  输入电压范围、驱动的LED数目、LED电流、隔离、电磁干扰(EMI)限制以及效能,都是相关的设计参数。大部分的LED驱动电路可分为以下几种类别:降压、升压、降压升压、SEPIC以及返驰。LED电源可越过电阻测量电压以进行电流侦测。

  电阻与LED电源为串联状态,驱动MOSFET是本方法在设计上的重大挑战,如果从成本及效能的观点来看,建议使用须要浮接闸极驱动的FETFET须要使用驱动变压器或是浮动驱动电路,两者都可维持电压高于输入电压。

  如果输入与输出电压几乎相同,则此电路所拥有的有利条件,就是开关与电感电流几乎等于输出电流,电感链波电流也会有较少的倾向。即使此电路中有四个功率开关,通常仍有显著的效能增进现象,这是LED电源电池应用的关键所在。

  此外,在FET以及输入和输出电容器中,也会有高组件应力的情形出现。应用固定灯光时,可以使用「慢速」的回馈控制循环,调节LED电源电流与输入电压同相位的情形,进行功率因子校正(PFC)。这样可以调节所需的平均LED电流,并能调节输入电流与输入电压同相位的情形,以提供高功率因子。



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