照明led驱动电路图

作为卤素灯低压照明的一种替代技术，LED照明日益流行。与卤素灯泡不同的是，LED没有效率低、可靠性差以及使用寿命短等问题的困扰。本文描述了一种在直流照明系统中驱动大功率LED的新方法，这种解决方案能提供95%的效率、更长的使用寿命，并能承受更高的电气和机械冲击。同时对采用ZXSC300系列DC-DC控制器的实际电路设计进行了计算和分析。
最近几年行动电话、PDA等可携式电子产品的液晶显示器逐渐从黑白银幕更换成彩色银幕，由于液晶本身不会发光所以液晶显示必需利用背光照明单元显示银幕的信息。可携式电子产品的背光照明单元基于耗电性等考量，因此白光LED正当快速取代传统灯泡，成为背光照明单元主要发光组件。为了使白光LED点灯必需使用高顺向电压VF 与顺向电流 IF，尤其是背光照明单元的电流控制，对可携式电子产品的电池动作时间具有绝对性影响，因此本文将深入探讨白光LED背光照明单元的动作原理与驱动电路的设计技巧。
LED的驱动特性图1是一般穿透式彩色液晶显示器的结构，由图可知LCD面板下方设有白光LED光照明单元，白光LED产生的光线经由导光板的反射均匀扩散射入LCD面板内，提供彩色画面给使用者读取。



如图2所示传统背光照明单元的白光LED是并联驱动，由于白光LED的亮度因负载电抗RL的阻抗值使得电流 IF受到限制，也就是说白光LED的亮度取决于电阻的阻抗值。然而白光LED的电压 VF本身具有不同的波动范围，因此相同的电阻会使白光LED的亮度产生分布不均现象。




如上所述白光LED的亮度若不相同r，背光照明单元的光线就有所谓的照明不均问}，虽然使用电气特性相同的LED可以改善亮度不均的困拢，不^实际上s无法封LED厂商作如此要求。此外配合各LED的电气特性，逐一调整负载电阻的阻抗值，事实上这种方式K非根本的对策。为了使流入LED的电流完全相同，所以⒋联方式改成图3所示的串联方式，如此一砑词LED的电压具有不同的波动值，由于流入各LED的电流ILED相同，因此各LED产生的辉度几乎一致。




每白光LED最少需施加3.6V以上的驱动电路才能@得A期的辉度，由图可知当复数个白光LED串联连接r，相对的必需等比例提高驱动电压。图是利用switching regulator IC NJM2360构成白光LED驱动电路，该电路是施加1.25V的电压 VREF至INVIN端子藉此方式Q定RL的阻抗值，也就是说Q定白光LED亮度的各LED电流 ILED可由下式求得:



假O各LED的电流ILED为15mA， RLs为830Ω，三3.6V白光LED的电压VF并联连接r，LED整体的驱动电压 VLED 为:
VLED= VREF + NVF
= 1.25 + 3x3.6
= 12.05 (V)



白光LED点灯r需要15MA的电流IF ，不^周围很黑暗的环境r，往往不需作全开驱动，此r可控制驱动电流抑制LED的亮度，进而降低LED的耗电量，这对使用电池的可推式电子产品而言，乃是非常重要的节s电流技术。有关驱动电流控制技术常用的方法是利用PWM信号作控制，该方法经常被应用在其它领域，例马达控制或是声音信号处理等等。由于PWM信号可使switching regulator作ON/OFF，因此它可使LED的辉度稳定化，同r还可以确保电池长r音的动作特性。由图5可知周围囟纫坏┏^ 500C，白光LED的容S顺向电流会大幅降低，在此情r下如果施加大电流，很容易造成白光LED老化，为了p白光LED的老化速度，所以必需利用周围囟日{整基准电压 VREF ，藉此p少流的供o。
根椐以上的说明可归纳下列Y论:
白光LED的电压VF非常高。
电压VF本身具有波动值。
衡r全开点灯会使白光LED的耗电量增加。
电源电压变动会影响白光LED的辉度。
为了使白光LED能稳定点灯，且不受电压VF 本身波动值以及电源电压变动的影响，所以必需使用专门的白光LED驱动器





白光LED的驱动电路
基本驱动电路
如图所示一般switching regulator是设法使feed back电压VFB，与炔炕准电压VREF相等进而控制电压，因此Q定白光LED亮度的流ccc可由下式(1)求得。如果将周围的亮度也列入辉度控制电路r，如图的白光LED驱动电路就变成图所示的结构。图的电路与图的电路最大差异点，是图的电路增加设置photo transistor Tr1、电阻R1 与R2voltage follower的OP增幅器(演算增幅器)IC1 ，此r流入Tr1出电压VSENS与白光LED的电流LED可用下式表示:


换句话说利用上式逐白光LED的场合，必需作下列调整作业:
为获得周围亮度必需调整照度感测0器(sensor)的输出电压 VSENS。
利用输出电压 VSENS调整白光LED的亮度。