线性稳压驱动器电路构成简单,一般只需20~40个元器件就可组成,成本低,但由于MOS管也一直处于线性区或饱和区,发热量较大,所以需加装大的散热装置,以保证散热良好,确保系统稳定。电荷泵电路复杂程度居中,外接的电容体积也可通过提高开关频率而减小,而且现在贴片式电容也得到了很好的应用,使得电荷泵集成度大大提高,所需安装尺寸进一步减小。电感式开关驱动器电路最为复杂,成本最高,而且最少需外接一个电感、电容和肖特基二极管,特别是在需要屏蔽应用时,需另外加装屏蔽装置,成本更高,尺寸也更大。附对照表如表1所示。
3 LED照明实际电路应用
在了解了各种驱动器的工作原理和优缺点之后,可针对一些常见的LED照明驱动电路的应用情况进行简单的分类、归纳总结。
3.1 锂电池供电LED驱动
锂电池电压通常在2.5~4.5 V之间,通常采用锂电池供电的都是便携式设备,包括移动电话、MP4、笔记本电脑等,为了便于携带,设备体积小、重量轻,而且集成度高,较大的电磁干扰会对其他电路产生影响。根据便携式设备的实际情况,LED驱动需要达到以下要求:升压驱动;占用面积小;电磁干扰小;高转换效率。小型设备LCD照明只需将3~9只LED串并联使用,但对发光一致性要求高。大型设备LCD照明通常采取背光模块的方式。背光模块已将白光LED光源通过折射、导光以及其他一些工艺技术来处理光均匀度问题。所以对于发光的一致性要求较低。最佳电路结构是采用带LDO的电荷泵驱动方式,这种驱动方式能升压、占用面积小,且EMI干扰很小。
3.2 蓄电池供电LED驱动
蓄电池电压通常在12~36 V之间,输入电压始终高于LED管压降,这种情况下只需进行降压操作即可,如太阳能路灯、机动车灯光系统等。这种情况往往对LED发光的一致性要求较低;但对于发光亮度要求较高,所以常常采用大功率LED,同时考虑到应有尽量高的效率和较低成本,其最佳方案是降压式电感开关驱动器。
3.3 市电情况下的普通照明应用
市电供电是对LED照明最有意义的一种供电方式,是决定LED能否真正普及的一种应用,所以是LED照明必须研究和解决的重要问题。用市电供电,首要解决的是降压、整流问题,同时考虑到LED驱动电源会对电网产生影响,还要解决好电源噪声、电磁干扰和大功率因数问题,所以需采取电路隔离的方式,减少对电网的污染。对于中小功率的LED来说,最佳的电路结构是采用隔离式单端反激开关变换器。由于单端
反激电路输出功率能力有限,对于数百瓦以上的应用情况,应选用输出功率更大的桥式开关变换器。
4 结语
白光LED的用途非常之广泛,其驱动电路的设计是非常关键的,只有针对不同的应用环境,采取合理的驱动方式,才能在实际应用中设计出最稳定、最合理的驱动电路。