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LED调光电路设计

导读: 随着能源危机的到来,高效的照明技术得到人们广泛的关注。发光二极管LED(Light Emitting Ddiode)是利用半导体PN结或类似结构把电能转换成光能的器件,具有其高效率、低功耗、低电压驱动、使用寿命长等优点...

  随着能源危机的到来,高效的照明技术得到人们广泛的关注。发光二极管LED(Light Emitting Ddiode)是利用半导体PN结或类似结构把电能转换成光能的器件,以其高效率、低功耗、低电压驱动、使用寿命长等优点,已在众多应用领域中得到普遍的应用,如各类消费电子产品——手机、PDA、液晶电视的背光光源等。

  高亮度LED是传统白炽灯的一种理想替代方案,因为前者的寿命和效率都比后者高得多,且不同于紧凑型荧光灯泡,这些LED能够在低温下工作。为提高LED照明电路的使用性能和适用范围,本文将介绍一种具成本优势的高亮度白光LED(HBLED)调光方法。

  对于HBLD而言,在高照度工作条件下导通电压高达3~5V,工作电流可达0.15~3A。LED的发光亮度与流过LED正向电流的大小基本上成正比关系,所以LED应用的关键技术之一是提供与其特性相适应的电源或驱动电路。高亮度LED有两种基本的调光方法。第一种是PWM(脉冲宽度调制)调光方法,即在大于200 Hz的某些频率下以0%~100%的不同占空比来导通和关断LED。导通期间LED满电流工作,而关断期间LED上没有电流流过,可以保证色彩的一致性。第二种方法是控制流经LED串的电流量,这可能导致LED串的电压下降,并造成轻微的色差。不过如果观察调光器打开情况下工作的白炽灯,也会看到明显的色彩变化。

  高亮度白光二极管一般采用恒流电源驱动。因为随着LED逐渐变热,其电压降将减小,而且若LED串由恒压电源供电的话,电源往往会持续提供过多的电流,使输出电压增大,直到电源达到电流限值或LED失效。脉宽调制方式是用较高的频率开关LED,开关频率超出人一般能够察觉的范围,给人一种LED总亮的假象,现在普遍采用脉宽调制方式调节LED的亮度,在某些应用中,调光比可达5 000:1,常用的LED驱动有降压型(Buck)、升压型(Boost)、升降压型(Buck~Boost)等3种。

        LM3402是一款由可控电流源衍生的降压型稳压器,输入电压范围涵盖整个汽车应用领域,内置MOS管最多可以驱动5颗LED,性价比高,且接受领域较广、线路简洁实用,是众多LED驱动IC中间的佼佼者。

  1 系统结构

  1.1 总体结构

LED调光电路设计

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