中国半导体照明网
发布企业 发布产品 发布供求 发布报价
网站地图
帮助中心
设为首页
加为收藏
资讯库 企业库 产品库 供求库 报价库 人才库
  高级搜索
HOT:Led led照明 led路灯 灯饰 发光二极管 led封装 光电 路灯 led显示屏 芯片 景观照明
  中国半导体照明网首页 > LED学院 > 知识精讲 > 材料配件 > 正文
各种白光LED驱动电路特性评比
  时间:2007-12-5  21:03:58    来源:电子产品世界    作者:  浏览
【字体: 】【收藏】【关闭
      

  1996年,日亚化学的中村氏发现蓝光LED之后,白光LED就被视为照明光源最具发展潜力的组件,因此,有关白光LED性能的改善与商品化应用,立即成为各国研究的焦点。目前,白光LED已经分别应用于公共场所的步道灯、汽车照明、交通号志、可携式电子产品、液晶显示器等领域。由于白光LED还具备丰富的三原色色温与高发光效率的特性,一般认为非常适用于液晶显示器的背光照明光源,因此,各厂商陆续推出白光LED专用驱动电路与相关组件。鉴于此,本文就LED专用驱动电路的特性与今后的发展动向进行简单阐述。

1 定电流驱动的理由

  1.1 白光LED的光度以顺向电流规范

  白光LED的顺向电压通常被规范成20mA时,最小为3.0V,最大为4.0V,也就是若单纯施加一定的顺向电压时,顺向电流会作大范围的变化。

  图1是从A、B两家LED企业的产品中随机取三种白光LED样品进行顺向电压与顺向电流特性检测的结果。根据检测结果显示,若利用3.4V顺向电压驱动上述六种白光LED时,顺向电流会在10~44mA范围内大幅变动。表1为白光LED的电气与光学特性。

  由于白光LED的光度与色度是以定电流方式量测的,所以,为获得预期的亮度与色度,通常是用定电流驱动。


表2为光学坐标的等级(rank)(IF=25mA,Ta=250C)。

  1.2 避免顺向电流超越容许电流值

  为确保白光LED的可靠性,基本上就是需要设法避免顺向电流超过白光LED的绝对最大设计值(定格值)。

  图2中,白光LED的定格最大顺向电流为30mA,随着周围温度的上升,容许顺向电流则持续衰减,如果周围温度为50℃,通常顺向电流就不能超过20mA。此外,利用定电压的驱动方式不易控制流入LED的电流值,因此就无法维持LED的可靠性。

2 白光LED的驱动方法


  图3是驱动白光LED常用的四种电源电路;图4是上述六种随机取样白光LED稳定后的ReguLation精度特性。


  图4的测试结果显示,ReguLator的负载特性出现在白光LED的VF角落上,即图中的交叉点就是各白光LED的稳定动作点。

  2.1 使用电压ReguLator的驱动方式

  图3(a)的电路分别使用可以控制LED电流的电压ReguLator与BaLLast电阻,这种电路的优点是电压ReguLator种类丰富,设计者可以选择的自由度较大,而且与电压ReguLator、LED的接点只有一点;缺点是BaLLast造成的电力损失会导致效率恶化。此外,LED的顺向电流也无法获得精密控制。

  图4(a)中可以看出,随机取样六个白光LED的顺向电流,从14.2mA到18.4mA分布范围非常广,因此,A厂商LED的(平均值)顺向电流高达2.0mA。相比之下,图4(b)电路使用的ReguLator虽然有小型、低成本的优点,缺点是可能会无法满足性能与可靠性的要求,也就是说本电路的实用性相对较弱。

  2.2 使用定电流输出的电压ReguLator驱动方式

  图3(b)的电路虽然可以使流入LED的所有电流稳定化,不过为了匹配(Matching)各LED的电气特性,电路中特别设置了一组BaLLast电阻。

  图3(b)中的MAX1910属于定电流输出型的电压ReguLator,虽然本电路使用同厂商、同批号(Lot)的白光LED,获得了极佳的匹配性,不过,在使用不同厂商与批号的LED时,就会出现很大的特性差异分布。本电流Regu-Lator使用类似图3(a)的方式控制驱动电流,不过它却可以使BaLLast电阻的消费电力降低一半左右。

  图4(b)的测试结果显示,流入六个随机取样白光LED的电流,从15.4mA到19.6mA,变化范围非常大。因此,A厂商与B厂商两者的LED是以平均17.5mA的电流驱动。此电路的缺点是BaLLast电阻造成的电力损失有残留之虞,而且又无法获得LED电流的匹配性;不过整体而言,本电路兼具动作特性与简洁性,所以具有相当程度的使用价值。

  2.3 使用输出型的MuLti PuLL电流Regu-Lator的驱动方式

  图3(c)的电路可以使流入LED的电流各自稳定化,因此不需要使用BaLLast电阻,电流的精度与匹配性ReguLator则由各自的电流ReguLator支配。

  图3(c)中的MAX1570 IC可以使上述电流ReguLation达成2%标准的电流精度,与0.3%标准的电流匹配性等目标。

  由MAX1570 IC构成的电流ReguLator为低Drop Out Type,因此它的动作效率非常高。图4(c)的测试结果显示,使用图3(c)的驱动电路时,流入六个随机取样白光LED稳定化的电流为17.5mA。

  虽然ReguLator与LED之间需要四个连接端子,不过此电路不需要BaLLast电阻,所以可以有效抑制封装面积,因此非常适合应用在封装空间极为狭窄的小型液晶面板等领域。

  2.4 使用升压型电流ReguLator驱动的方式

页面功能:【发表/查看 评论】【推荐】【字体: 】【打印】【收藏】【浏览:】【关闭
热点新闻排行
委托咨询

专题研究定制服务:

  产业投资领域的专题定制研究
  产业市场动态的专题定制研究
  产业专利策略的专题定制研究

如果您对我们的咨询服务感兴趣,欢迎与我们联系!
联系电话:010-82512802
邮件:pandm@china-led.net
联系人:樊国辉 潘冬梅

返回首页 | 关于我们 | 帮助中心 | 广告服务 | 法律声明 | 行业链接 | 联系我们 |
Copyright © 2004 china-led.net All rights reserved.
京ICP证010144号 中国半导体照明网 版权所有