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LED驅動電路設計

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LED驅動器

 

適用於高效照明應用的LED驅動電路設計

升壓型電感驅動器

一般來說,LED的偏壓設計、電流供應的不同組合,將決定LED驅動器(電路)的設計類型,而LED VF(正向電壓)會隨著外部條件而略有變化,例如電流、環境溫度、LED型號等,雖然我們都採一致性的偏壓進行LED驅動點亮,但實際的狀況是同樣的電路面對不同的元件,發光表現都會略有不同。關於VF參數,一般設計中會關注的焦點會是集中在低溫下的最大VF。在實際的設計案例中,通常技術開發人員必須針對設計,為LED背光電路選擇適用的LED驅動IC,會參考的重要電氣參數相當多,例如,開啟與關閉電流的最大值、在大輸出電壓、過電壓保護的數值,而搭配電源驅動IC使用的電容、電感等外部元件,對於電壓、電流的耐獸性也必須一併考量。若用實務的設計案例來觀察,10吋的LCD搭配2~30LED提供背光,LED串條狀背光模組可能會有7~8組,若LEDVF必須要有3~3.5V,每顆LED20mA驅動,對於驅動電路需要的輸出總功率必須為至少達到LED總功耗的低標,必須透過一組AC電源提供5V電力,若採行電感型升壓LED驅動器就相當夠用了。另選擇適用電源轉換元件時,還必須考量電路最大輸出電壓運作穩定性的問題,讓LED在低負載與高負荷的狀況下都能穩定運行。

降壓型開關電源也同等重要

當電源的電壓,已經高於總LED的正向供應電壓,此時必須選擇搭配線性的電流來源,或直接透過交換式降壓穩壓器,來提供LED所需要的恆定電流數值。但問題來了,線性的電流來源有個使用限制,就是此種電路設計的功率損耗較高,相對的交換式電源的使用效率較高,也可避免溫度提升無法散去,減少轉換產生的熱源集中在電源IC單一零件上。當電源電壓高於總LED正向電壓時,可以選用一個線性電流源或者開關降壓穩壓器來為LED提供恆流。不過線性電流源有一個缺陷,即耗散在穩壓器中的功耗正比於電源到負載的電壓差。開關電源的效率較高,能夠避免任何較大的熱量耗散在IC上,且工作溫度接近或者略為高於環境溫度。一般而言,採線性電流穩壓器設的IC,多數可提供技術特有的低雜訊設計,因為線性設計並不是透過交換式電源生產電力,多數適合應用於小電流的驅動應用,若相同的設計用來驅動LCD ,可能有點強人所難,若改透過電感型的配置,將有有效提稱單點光源的發光效率

最近更新在 週二, 16 二月 2016 10:00  
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封閉實際光輸出的控制回路

正确量測LED電源

 

封閉實際光輸出的控制回路

半導體照明這一新興領域的出現,使同時專長於電力電子學、光學和熱管理學(機械工程)這三個領域的工程師成為搶手人才。目前,在三個領域都富有經驗的工程師並不很多,而這通常意味著系統工程師或者整體產品工程師的背景要和這三大領域相關,同時他們還需盡可能與其他領域的工程師協作。系統工程師常常會把自己原領域養成的習慣或積累的經驗帶入設計工作中,這和一個主要研究數位系統的電子工程師轉去解決電源管理問題時所遇到的情況相同:他們可能依靠單純的模擬,不在試驗檯上對電源做測試就直接在電路板上佈線,因為他們沒有認識到:開關穩壓器需要仔細檢查電路板佈局;另外,如果沒有經過試驗台測試,實際的工作情況很難與模擬一致。

正確測量LED供電電源

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