LED驱动技术归纳

作者：时间：2012-08-15 来源：网络

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脉冲驱动

由于塑造电压波形比电流波形更容易，所以脉冲驱动一般是电压型脉冲驱动，即 LED 负载两端的电压是脉冲式的，在一个周期脉冲内，LED 点亮一段时间，熄灭一段时间，但由于人眼存在“视觉暂留”效应，当脉冲频率足够大，如 100Hz 时，人眼会感觉 LED 一直处于“亮”状态，所以 LED 依然可以“连续”发光。

脉冲驱动的最基本驱动波形为方波，但为了提高 LED 的瞬态响应性能，可采用如图(a)的上下沿尖峰脉冲，如图(b)的为提高脉冲驱动发光效率的双电平波形和如图(c)的综合上述两个优势的多电平波形。

与其他直流驱动方式相比，脉冲驱动在调光性能方面具有显著优势，它可以在保持 LED电压脉冲幅值基本不变情况下，通过调节脉冲占空比实现光输出调节，调光性能灵活，同时 LED 峰值波长基本不漂移，颜色稳定性好;而其他直流驱动方式在调光时都需改变 LED 电流和电压幅值，会使 LED 峰值波长漂移，色温改变，严重时白光会变成发黄或发灰的白光。

但在发光效率方面，脉冲驱动的流明效率较恒流或小波动电流驱动时更低，在驱动电流平均值相等的条件下，高占空比时发光效率与恒流相差不大，但随着占空比减小，发光效率下降较大，在脉冲关断时间内给让 LED 承受一定的反向偏置电压，可以提高发光效率和LED 的耐用性。

由于发光效率较低，驱动性能不如恒流驱动，所以目前 LED 脉冲驱动的实际应用较少。

1.2 交流型驱动

交流 LED 可以简单等效为将两个或两个以上 LED 按一定的规律反向并联的电路，如下图所示。

在此，将LED 驱动分为直流驱动和交流驱动两种形式，并分析直流驱动中的恒压型、限流型、恒流型和脉冲型驱动方式及其优缺点，为选择合适的LED驱动方式提供参考。

交流 LED 可以简单等效为将两个或两个以上 LED 按一定的规律反向并联的电路，如图所示。

交流型驱动电路结构简单，若 LED 的额定参数与电源参数匹配，可直接串接在交流电源上工作，如市电;为了减小负载电流随正弦输入电压而造成的巨大波动，可在回路中再加上一个电阻、电容或两者组合起来的大阻抗限流元件;在调光应用场合，可以通过控制工作的 LED 数量或外加交流 LED 导通调节控制实现调光。

与传统的 LED 直流驱动相比，在市电供电的应用场合，交流驱动有较大优势。它可以不需要整流、变压、变流等能量变换环节，降低了电能损耗，因此具有使用方便、成本低和效率高等优势。

但是上述交流驱动只是简单地利用交流市电驱动，还有许多问题有待解决。要使 LED 导通，需要一定的电压，即门槛电压，当多个 LED串联时，该门槛电压比较高，而电压按正弦变化。因此，如图所示，在一个周期内，LED在一定的时间内都不导通，使 LED 的利用率降。还有一种应用两相电压驱动的方法，通过控制两相电压的电位差控制 LED 的点亮时程。但 LED 两端电压按正弦波变化，致使 LED 电流波动较大，而 LED 的光输出波长与电流密切相关，LED 转换为白光的效率降低了，浪费了大量的光能。