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LED驱动设计

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LED 驱动电源技术方案和实用模块

  大功率发光二极管用于一般照明是本世纪的新课题，其节能、安全、长寿命的

综合优势将引发下一轮照明产业的革命。

生产和生活中的原始电源有各种形式，但无论那种电源，一般都不能直接给发光

二极管供电。因此，要用发光二极管做照明光源就要解决电源变换的问题。

 大功率发光二极管实际上是一个电流驱动的低电压单向导电器件，给发光二极管

供电的电源变换器的设计必须要注意发光二极管以下五个特点：

1、发光二极管是单向导电器件。由于这个特点，就要用直流电流或者单向脉冲电流

给发光二极管供电。

2、发光管是一个具有 P/N 结结构的半导体器件，具有势垒电势，这就形成了导通

门限电压，加在发光二极管上的电压值超过这个门限电压二极管才会充分到通。大

功率发光二极管的门限电压一般在 2.5V 以上，正常工作时的管压降 3—4V。

3、发光二极管的电流/电压特性是非线性的。流过发光二极管的电流在数值上等于

供电电源的电动势减去发光二极管的势垒电势再除以回路的总电阻（电源内阻、引

线电阻、发光管体电阻之和）。因此，流过发光二极管的电流和加在发光管两端的

电压不成正比。

4、发光二极管的 P/N 结是负的温度系数。温度升高发光二极管的势垒电势降低。

由于这个特点，所以发光二极管不能直接用电压源供电，必须采取限流措施，否则

随着管子工作时温度的升高电流会越来越大以至损坏。

5、流过发光管的电流和发光管的光通量的比值也是非线性的。发光二极管的光通量

随着流过发光管的增加而增加，但却不成正比，越到后来光通量增加得越少。因

此，应该使发光管在一个发光效率比较高的电流值下工作。

 另外，发光二极管也和其他光源一样，所能承受的电功率是有限的。如果加在

发光二极管上的电功率超过一定数值，发光管可能损坏。

 有于生产工艺和材料特性方面的差异，同样型号的发光管的势垒电势以及发光

管的内阻也不完全一样，这就导致发光管工作时的管压降不一致，再加上发光管势

垒电势具有负的温度系数，因此，发光管不能直接并联使用。

 由于上述原因，用发光管作照明必须有合理的驱动。

 用原始电源给发光二极管供电有 4 种情况：1、低电压驱动。2、过渡电压驱

动。3、高电压驱动。4、市电驱动。不同的情况在电源变换器的技术实现上有不同

的方案。下面简要的介绍一下这几种情况下的电源驱动方法及其应用产品。

1、é低电压驱动发光二极管

  低电压驱动就是指用低于发光二极管正向导通压降的电压驱动发光二极管，如

一节普通干电池或者镍铬/镍氢电池，其正常供电电压在 0.8----1.65V 之间。

 低电压驱动发光二极管需要把电压升高到足以使发光二极管导通的电压值。对

于发光二极管这样的低功耗照明器件这是一种常见的使用情况，如发光二极管手

电，发光二极管应急灯，节能台灯等。由于受单节电池容量的限制，一般不需要很

大功率，但要求有最低的成本和比较高的变换效率，考虑有可能配合一节 5 号电池

工作，还要有最小的体积。其最佳技术方案是泵式升压变换器。

 LED-1W1P 是一种采用泵式升压方案的脉冲输出 LED 驱动模块，具有最简洁的

电路结构，最低的生产成本，最小的体积，最高的变换效率，外加一个 10K 的电

位器就可以方便的 0—100%连续脉宽调光。正常工作电压 0.8----1.8V，起动电压

0.6 伏，完全熄灭电压低于 0.35 伏。最大输出功率 1 瓦。可以用来驱动一个

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