LED驱动技术原理
文章来源：深圳市瑞合特科技有限公司 发布时间：2014-08-26 点击数：
正向压降(VF)和正向电流的(IF)关系曲线，由曲线可知，LED驱动电源当正向电压超过某个阈值(约2V)，即通常所说的导通电压之后，可近似认为，IF与VF成正比。见表是当前主要超高亮LED的电气特性。由表可知，当前超高亮LED的最高IF可达1A，而VF通常为2～4V。
由于LED的光特性通常都描述为电流的函数，而不是电压的函数，光通量(φV)与IF的关系曲线，因此，采用恒流源驱动可以更好地控制亮度。此外，LED的正向压降变化范围比较大(最大可达1V以上)，而由上图中的VF-IF曲线可知，VF的微小变化会引起较大的，IF变化，从而引起亮度的较大变化。所以,采用恒压源驱动不能保证LED亮度的一致性，并且影响LED的可靠性、寿命和光衰。因此，超高亮LED通常采用恒流源驱动。
LED的温度与光通量(φV)关系曲线，由下图可知光通量与温度成反比，85℃时的光通量是25℃时的一半，而一40℃时光输出是25℃时的1．8倍。温度的变化对LFD的波长也有一定的影响，因此，良好的散热是LED保持恒定亮度的保证。
一般LED驱动电路介绍
由于受到LED功率水平的限制，通常需同时驱动多个LED以满足亮度需求，因此，需要专门的驱动电路来点亮LED。下面简要介绍LED概念型驱动电路。
塑胶外壳电源的线材
DC线：所报的胶外壳电源价格普通标准输出线（即DC线）是1.2米或1.5米的，称标准线长，或常规线。
如客人要求更长的，LED驱动电源或者更短的，可以与公司业务联系，我们会给到您相应的价格。
AC线：我公司是不生产线材的，如您需要配输入线（即AC线），请详细说明，方便公司业务给到您相应的价格。通常两芯的八字尾输入线1.2米或1.5米是另加三元人民币的，三芯品字尾输入线1.2米或1.5米是加五元人民币的。如业务员没有明确说明有没有配输入线，请详细问清楚。
防水电源的线材
如果客人未明确说明要求的线长，我公司都是按以下标准给客人报价（也是行业标准）：
防水电源输入线是三芯线，长20CM或30CM，三芯线是指一根地线，一根火线，一根零线。即G N L线。
防水电源输出线是二芯线，长20CM或30CM，二芯线是指一根正极线，一根负极线。
电阻限流驱动电路是最简单的驱动电路，限流电阻按下式计算。
Vin为电路的输入电压： VF为IED的正向电流； VF为LED在正向电流为，IF时的压降； VD为防反二极管的压降(可选)； y为每串LED的数目； x为并联LED的串数。
线性调节器的核心是利用工作于线性区的功率三极管或MOSFFET作为一动态可调电阻来控制负载。线性调节器有并联型和串联型两种。
并联型线性调节器又称为分流调节器(实际上负载可以是多个LED串联，下同)，它与LED并联，当输入电压增大或者LED减少时，通过分流调节器的电流将会增大，这将会增大限流电阻上的压降，以使通过LED的电流保持恒定。由于分流调节器需要串联一个电阻，所以效率不高，并且在输入电压变化范围比较宽的情况下很难做到恒定的调节。串联型调节器，当输入电压增大时，调节动态电阻增大，以保持LED上的电压(电流)恒定。由于功率三极管或MOSFET管都有一个饱和导通电压，因此，输入的最小电压必须大于该饱和电压与负载电压之和，电路才能正确地工作。
上述驱动技术不但受输入电压范围的限制，而且效率低。在用于低功率的普通LED驱动时，由于电流只有几个mA，因此损耗不明显，当用作电流有几百mA甚至更高的高亮LED的驱动时，功率电路的损耗就成了比较严重的问题。开关电源是目前能量变换中效率最高的，可以达到90％以上。Buek、Boost和 Buck-Boost等功率变换器都可以用于LED的驱动，只是为了满足LED的恒流驱动，采用检测输出电流而不是检测输出电压进行反馈控制。
采用Buck变换器的LED驱动电路，与传统的Buek变换器不同，开关管S移到电感L的后面，使得S源极接地，从而方便了S的驱动，LED 与L串联，而续流二极管D与该串联电路反并联，该驱动电路不但简单而且不需要输出滤波电容，降低了成本。但是，Buck变换器是降压变换器，不适用于输入电压低或者多个LED串联的场合。
采用Boost变换器的LED驱动电路，LED驱动电源通过电感储能将输出电压泵至比输入电压更高的期望值，实现在低输入电压下对LED的驱动。优点是这样的驱动IC输出可以并联使用，有效的提高单颗LED功率。
采用Buck―Boost变换器的LED驱动电路。LED驱动电源与Buek电路相似，该电路S的源极可以直接接地，从而方便了S的驱动。Boost和 Buck-Boosl变换器虽然比Buck变换器多一个电容，但是，LED驱动电源它们都可以提升输出电压的绝对值，因此，在输入电压低，并且需要驱动多个LED时应用较多。
由于LED的光特性通常都描述为电流的函数，而不是电压的函数，光通量(φV)与IF的关系曲线，因此，采用恒流源驱动可以更好地控制亮度。此外，LED的正向压降变化范围比较大(最大可达1V以上)，而由上图中的VF-IF曲线可知，VF的微小变化会引起较大的，IF变化，从而引起亮度的较大变化。所以,采用恒压源驱动不能保证LED亮度的一致性，并且影响LED的可靠性、寿命和光衰。因此，超高亮LED通常采用恒流源驱动。
LED的温度与光通量(φV)关系曲线，由下图可知光通量与温度成反比，85℃时的光通量是25℃时的一半，而一40℃时光输出是25℃时的1．8倍。温度的变化对LFD的波长也有一定的影响，因此，良好的散热是LED保持恒定亮度的保证。
一般LED驱动电路介绍
由于受到LED功率水平的限制，通常需同时驱动多个LED以满足亮度需求，因此，需要专门的驱动电路来点亮LED。下面简要介绍LED概念型驱动电路。
塑胶外壳电源的线材
DC线：所报的胶外壳电源价格普通标准输出线（即DC线）是1.2米或1.5米的，称标准线长，或常规线。
如客人要求更长的，LED驱动电源或者更短的，可以与公司业务联系，我们会给到您相应的价格。
AC线：我公司是不生产线材的，如您需要配输入线（即AC线），请详细说明，方便公司业务给到您相应的价格。通常两芯的八字尾输入线1.2米或1.5米是另加三元人民币的，三芯品字尾输入线1.2米或1.5米是加五元人民币的。如业务员没有明确说明有没有配输入线，请详细问清楚。
防水电源的线材
如果客人未明确说明要求的线长，我公司都是按以下标准给客人报价（也是行业标准）：
防水电源输入线是三芯线，长20CM或30CM，三芯线是指一根地线，一根火线，一根零线。即G N L线。
防水电源输出线是二芯线，长20CM或30CM，二芯线是指一根正极线，一根负极线。
电阻限流驱动电路是最简单的驱动电路，限流电阻按下式计算。
Vin为电路的输入电压： VF为IED的正向电流； VF为LED在正向电流为，IF时的压降； VD为防反二极管的压降(可选)； y为每串LED的数目； x为并联LED的串数。
线性调节器的核心是利用工作于线性区的功率三极管或MOSFFET作为一动态可调电阻来控制负载。线性调节器有并联型和串联型两种。
并联型线性调节器又称为分流调节器(实际上负载可以是多个LED串联，下同)，它与LED并联，当输入电压增大或者LED减少时，通过分流调节器的电流将会增大，这将会增大限流电阻上的压降，以使通过LED的电流保持恒定。由于分流调节器需要串联一个电阻，所以效率不高，并且在输入电压变化范围比较宽的情况下很难做到恒定的调节。串联型调节器，当输入电压增大时，调节动态电阻增大，以保持LED上的电压(电流)恒定。由于功率三极管或MOSFET管都有一个饱和导通电压，因此，输入的最小电压必须大于该饱和电压与负载电压之和，电路才能正确地工作。
上述驱动技术不但受输入电压范围的限制，而且效率低。在用于低功率的普通LED驱动时，由于电流只有几个mA，因此损耗不明显，当用作电流有几百mA甚至更高的高亮LED的驱动时，功率电路的损耗就成了比较严重的问题。开关电源是目前能量变换中效率最高的，可以达到90％以上。Buek、Boost和 Buck-Boost等功率变换器都可以用于LED的驱动，只是为了满足LED的恒流驱动，采用检测输出电流而不是检测输出电压进行反馈控制。
采用Buck变换器的LED驱动电路，与传统的Buek变换器不同，开关管S移到电感L的后面，使得S源极接地，从而方便了S的驱动，LED 与L串联，而续流二极管D与该串联电路反并联，该驱动电路不但简单而且不需要输出滤波电容，降低了成本。但是，Buck变换器是降压变换器，不适用于输入电压低或者多个LED串联的场合。
采用Boost变换器的LED驱动电路，LED驱动电源通过电感储能将输出电压泵至比输入电压更高的期望值，实现在低输入电压下对LED的驱动。优点是这样的驱动IC输出可以并联使用，有效的提高单颗LED功率。
采用Buck―Boost变换器的LED驱动电路。LED驱动电源与Buek电路相似，该电路S的源极可以直接接地，从而方便了S的驱动。Boost和 Buck-Boosl变换器虽然比Buck变换器多一个电容，但是，LED驱动电源它们都可以提升输出电压的绝对值，因此，在输入电压低，并且需要驱动多个LED时应用较多。