- 自恢復(fù)保險(xiǎn)絲剛剛開始起步成本高
- 不一致性帶來的問題
- 驅(qū)動(dòng)電路復(fù)雜成本高、故障率高
- 解決問題的方法與可行性分析
- LED的溫度依賴性
- 解決問題的方法可用自復(fù)位過流保護(hù)器WHPTC元件
一、剛剛開始起步成本高
照明成本不僅涉及燈具的初始成本,還涉及燈具所消耗的能源成本,燈具無法正常工作時(shí)更換燈具所需的勞動(dòng)成本,以及所需燈具更換的平均頻率。從這一概念出發(fā)就很容易理解,為什么LED光源是白熾燈光源價(jià)格的50倍左右時(shí),LED交通信號(hào)燈的市場(chǎng)就開始啟動(dòng),而當(dāng)達(dá)到28倍時(shí),就已形成新興產(chǎn)業(yè)。目前半導(dǎo)體照明主要以光色照明和特殊照明為主,以后將向普通照明擴(kuò)展。具體來講,近幾年內(nèi),半導(dǎo)體照明市場(chǎng)將廣泛應(yīng)用在各種信號(hào)燈、景觀照明、櫥窗照明、建筑照明、廣場(chǎng)和街道的美化、家庭裝飾照明、公共娛樂場(chǎng)所美化和舞臺(tái)效果照明等領(lǐng)域。事實(shí)上,我們身邊已經(jīng)隨處可見它的身影:電腦顯示燈、手機(jī)按鍵和屏幕的背光源、汽車尾燈、建筑物燈光、交通信號(hào)燈……等等。
二、不一致性帶來的問題:
理論上LED都一樣,都是能發(fā)光的二極管,而實(shí)際上所有LED的電性能都是有差異的,眾多的廠家都在搶生產(chǎn)進(jìn)度、抓數(shù)量;每個(gè)廠家的生產(chǎn)工藝是不一致的,甚至相差很大,就是同一廠家的不同時(shí)間的工藝都是有差異的;生產(chǎn)發(fā)光二極管的半導(dǎo)體材料的純度要求非常高,不同廠家使用的半導(dǎo)體原材料的純度是有差異的,這就使LED的發(fā)光強(qiáng)度與驅(qū)動(dòng)電流是不完全相同的,或者相差很大,而且耐過電流能力和發(fā)熱的差異也就自然而然的不同了;由于封裝工藝和封裝材料的不同,使得整體的散熱能力是不一樣的,所有的廠家都在研究和開發(fā)新材料,以求解決組合材料的熱彭脹與散熱的問題。由此不難看出,LED發(fā)光二極管在短期內(nèi)仍存在個(gè)體之間的很大的差異,如果每個(gè)燈只用一個(gè)LED,那是很好控制的,而且是真正的長(zhǎng)壽命,例如電視機(jī)、DVD上的電源指示燈就是如此;而當(dāng)我們用LED制作照明燈具時(shí),就不是用單個(gè)的LED,而是用多個(gè),或上百上千個(gè)LED排成陣列接入電路,再者,需要的亮度就不是指示燈所能做到的,而電流大了、小了亮度都要減弱,且會(huì)使壽命大打折扣,甚而致于未出廠就壞掉了;因LED的差異性總是存在的,在多個(gè)LED組成的連路中,當(dāng)有幾個(gè)壞掉時(shí)(通常是短路),會(huì)使電流增大而損壞其他的LED。這就是不一致性帶的結(jié)果,也是制約其發(fā)展的因素之一。
三、驅(qū)動(dòng)電路復(fù)雜成本高、故障率高
a.在電壓匹配方面,LED不象普通的白熾燈泡,可以直接連接220V的交流市電。LED是2--3.伏的低電壓驅(qū)動(dòng),必須要設(shè)計(jì)復(fù)雜的變換電路,不同用途的LED燈,要配備不同的電源適配器。
b.在電流供應(yīng)方面,LED的正常工作電流在15mA-18mA,供電電流小于15mA時(shí)LED的發(fā)光強(qiáng)度不夠,而大于20mA時(shí),發(fā)光了強(qiáng)度也會(huì)減弱,同時(shí)發(fā)熱大增,老化加快、壽命縮短,當(dāng)超過40mA時(shí)會(huì)很快損壞。為了延長(zhǎng)LED照明燈的使用壽命,簡(jiǎn)易電源是不能使用的,而常用集成電路電源、電子變壓器、分離元件電源等,但都要設(shè)計(jì)恒流源電路和恒壓源電路供電的方式,大電流驅(qū)動(dòng)時(shí),要配大功率管或可控硅器件,另加保護(hù)電路,這樣就使LED的電源供應(yīng)器電路很復(fù)雜,故障率增加。元件成本、生產(chǎn)成本、服務(wù)成本都將升高。而目前LED本身的成本就高,加上電源的成本,這就大大地限制了市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力與購買群體,LED照明燈的優(yōu)勢(shì)大打折扣,這也是制約其發(fā)展與普及的又一關(guān)鍵問題。
四、解決問題的方法與可行性分析:
解決問題的方法可用自復(fù)位過流保護(hù)器WHPTC元件
如果用WHPTC過流保護(hù)器作保護(hù),將是另外一種結(jié)果,從原理可知,當(dāng)電路的電流超過規(guī)定值時(shí)會(huì)訊速的自動(dòng)保護(hù),在排除故障后又自動(dòng)復(fù)位,無需人工更換。對(duì)LED而言,電壓的變化不是LED損壞的直接原因,而電流的增大才是LED的真正殺手。顯而易見,利用WHPTC的這個(gè)特性,在LED的電路保護(hù)上具有絕對(duì)的優(yōu)勢(shì),讓簡(jiǎn)易電源供電變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。實(shí)踐證明,在LED電路出現(xiàn)故障以前就有效保護(hù)了。在簡(jiǎn)易電源上,這個(gè)優(yōu)勢(shì)特別突出。對(duì)如下3圖分析可見,因有了WHPTC后可省去恒流、恒壓電路, LED的質(zhì)量也提高了。器件成本、生產(chǎn)成本、故障率、服務(wù)成本等,都大大降低。也大大增加了產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。所以誰先使用WHPTC,誰先占領(lǐng)市場(chǎng)。
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使用WHPTC前后的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)比較圖
淺談LED產(chǎn)品老化 我們?cè)趹?yīng)用LED時(shí)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)這樣種問題,LED焊在產(chǎn)品上剛開始的時(shí)候是正常工作的,但點(diǎn)亮一段時(shí)間以后就會(huì)出現(xiàn)暗光、閃動(dòng)、故障、間斷亮等現(xiàn)象,給產(chǎn)品帶來嚴(yán)重的損害。引起這種現(xiàn)象的原因大致有:
1.應(yīng)用產(chǎn)品時(shí),焊接制程有問題,例如焊接溫度過高焊接時(shí)間過長(zhǎng),沒有做好防靜電工作等,這些問題95%以上是封裝過程造成。
2.LED本身質(zhì)量或生產(chǎn)制程造成。 預(yù)防方法有:
1.做好焊接制程的控制。
2.對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行老化測(cè)試。
老化是電子產(chǎn)品可靠性的重要保證,是產(chǎn)品生產(chǎn)的最后必不可少的一步。LED產(chǎn)品在老化后可以提升效能,并有助于后期使用的效能穩(wěn)定。LED老化測(cè)試在產(chǎn)品質(zhì)量控制是一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié),但在很多時(shí)候往往被忽視,無法進(jìn)行正確有效的老化。LED老化測(cè)試是根據(jù)產(chǎn)品的故障率曲線即浴盆曲線的特征而采取的對(duì)策,以此來提高產(chǎn)品的可靠性,但這種方法并不是必需的,畢竟老化測(cè)試是以犧牲單顆LED產(chǎn)品的壽命為代價(jià)的。
LED老化方式包括恒流老化及恒壓老化。恒流源是指電流在任何時(shí)間都恒定不變的。有頻率的問題,就不是恒流了。那是交流或脈動(dòng)電流。交流或脈動(dòng)電流源可以設(shè)計(jì)成有效值恒定不變,但這種電源無法稱做「恒流源」。恒流老化是最符合LED電流工作特征,是最科學(xué)的LED老化方式;過電流沖擊老化也是廠家最新采用的一種老化手段,通過使用頻率可調(diào),電流可調(diào)的恒流源進(jìn)行此類老化,以期在短時(shí)間內(nèi)判斷LED的質(zhì)量預(yù)期壽命,并且可挑出很多常規(guī)老化無法挑出的隱患LED。 有效防止高溫失靈-PTC熱敏電阻用作LED限流器 近年來,發(fā)光二極管(簡(jiǎn)稱LED)的發(fā)展已取得巨大進(jìn)步:已從純粹用作指示燈發(fā)展為光輸出達(dá)100流明以上的大功率LED。不久之后,LED照明的成本將降至與傳統(tǒng)冷陰極熒光燈(簡(jiǎn)稱CCFL)類似的水平。這使得人們對(duì)LED的下述應(yīng)用興趣日濃: 汽車照明燈、建筑物內(nèi)外的LED光源、以及筆記本電腦或電視機(jī)LCD屏的背光。 大功率LED技術(shù)的發(fā)展提高了設(shè)計(jì)階段對(duì)散熱的要求。就像所有其它半導(dǎo)體一樣,LED不能過熱,以免加速輸出的減弱,或者導(dǎo)致最壞狀況:完全失效。與白熾燈相比,雖然大功率LED具有更高效率,但是輸入功率中相當(dāng)大的一部分仍變成熱能而非光能。因而,可靠的運(yùn)作就需要良好的散熱,并要求在設(shè)計(jì)階段就考慮高溫環(huán)境。 設(shè)計(jì)LED驅(qū)動(dòng)電路尺寸時(shí),也必須考慮溫度因素:必須選擇其正向電流,以確保即使環(huán)境溫度達(dá)到最高值,LED芯片也不會(huì)過熱。隨著溫度的升高,就需要通過降低最高容許電流,即降低額定值,來實(shí)現(xiàn)降溫。LED制造商把降額曲線納入其產(chǎn)品規(guī)格中。有關(guān)此類曲線,參見圖1。
圖1 LED降頻曲線
利用無溫度依賴性的電源運(yùn)行LED存在弊端:在高溫區(qū)域內(nèi),LED則超出規(guī)格范圍運(yùn)行。此外,當(dāng)處于低溫區(qū)域時(shí),照明源就由明顯低于最大容許電流(參見圖1紅色曲線)的電流供電。如圖1的綠色曲線所示,通過LED驅(qū)動(dòng)電路中的正溫度系數(shù)熱敏電阻(簡(jiǎn)稱PTC熱敏電阻)來控制LED電流是一個(gè)重大改進(jìn)。這至少可以帶來下列好處:
*在室溫下增加正向電流,從而增加光輸出
*因?yàn)榭梢詼p少LED使用量,所以可以使用價(jià)格較低的驅(qū)動(dòng)集成電路(簡(jiǎn)稱IC)乃至一個(gè)不帶溫度管理的驅(qū)動(dòng)電路來節(jié)約成本
*實(shí)現(xiàn)無需IC控制的驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì),此電路亦可使LED電流隨溫度改變
*能夠使用較便宜減額值較高安全裕量較小的LED
*過熱保護(hù)功能提高了可靠性
*帶散熱片的熱機(jī)械設(shè)計(jì)更為簡(jiǎn)單
大多數(shù)LED用驅(qū)動(dòng)電路形式具有一個(gè)共同點(diǎn):即流經(jīng)LED的正向電流是通過固定電阻進(jìn)行設(shè)置(參見圖2)。一般說來,流經(jīng)LED ILED的電流取決于Rout,即ILED ~ 1/Rout。由于Rout不隨溫度而變,因此LED電流也不受溫度影響。
將固定電阻換成隨溫度變化的電路,即可實(shí)現(xiàn)對(duì)LED電流的溫度管理。下列圖表闡明了如何使用PTC熱敏電阻來改善標(biāo)準(zhǔn)電路。
示例1:有反饋回路的恒流源
圖2中電路1為常用的驅(qū)動(dòng)電路。其恒流源包括一條反饋回路。當(dāng)調(diào)節(jié)電阻兩端的反饋電壓達(dá)到因IC而異的VFB時(shí),LED電流就不變了。LED電流因而被穩(wěn)定在ILED=VFB/Rout。
圖2 LED的傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)方式
圖3所示為上一電路改良型:此電路借由PTC熱敏電阻,生成隨溫度變化的LED電流。通過正確選擇PTC熱敏電阻、Rseries以及Rparallel,此電路與專用驅(qū)動(dòng)IC和LED組合相匹配。其中,LED電流可經(jīng)由下列方程式計(jì)算得出:
圖3所示電路闡明了LED電流(參見圖3)的溫度依賴性。與針對(duì)最高運(yùn)行溫度為60度的恒流源相比較,使用PTC熱敏電阻后LED電流可在0度和40度之間提升達(dá)40%,并且LED亮度也能提高同等百分比。
圖3 采用PTC熱敏電阻的溫度監(jiān)測(cè)和電流降頻
示例2:調(diào)節(jié)電阻與LED無串聯(lián)的恒流源
圖2所示電路2為另一常見的恒流源電路:電流通過連接驅(qū)動(dòng)IC的電阻得以確定。然而在這種情況下,調(diào)節(jié)電阻并未與LED串聯(lián)。Rset和ILED之間的比率由IC規(guī)格明確。因此,運(yùn)用20KΩ的串聯(lián)電阻和TLE4241G型驅(qū)動(dòng)IC,最終產(chǎn)生的LED電流為30mA。圖4所示為標(biāo)準(zhǔn)電路改良型,其中也含有一個(gè)PTC熱敏電阻,盡管此處采用WHPTC熱敏電阻。在感測(cè)溫度,元件電阻可達(dá)4.7KΩ,且容許誤差值為±5℃(標(biāo)準(zhǔn)系列)或±3℃(容許誤差值精確系列)。
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圖4所示為隨外界溫度而變化的LED電流。固定電阻Rseries容許誤差范圍小,在低溫時(shí)支配總電阻。只有在低于PTC熱敏電阻的感測(cè)溫度大約15 K時(shí),由于PTC熱敏電阻的阻值開始增加,電流才會(huì)開始下降。在感測(cè)溫度(總電阻=Rseries+RPTC=19.5KΩ+4.7KΩ=24.2KΩ)時(shí)的電流大約為23mA。PTC電阻在溫度更高時(shí)急劇上升,迅速引發(fā)斷路,從而避免因溫度過高出現(xiàn)故障。
圖4 無分流測(cè)量之溫度記錄
示例3:無IC簡(jiǎn)單驅(qū)動(dòng)電路
如圖2所示電路3,LED也可在無驅(qū)動(dòng)IC的情況下工作。圖示電路是通過車用電池驅(qū)動(dòng)單一200mA LED。穩(wěn)壓器生成5 V的穩(wěn)定電源電壓Vstab,以避免電源電壓出現(xiàn)波動(dòng)。LED在Vstab處運(yùn)作,電流則通過與LED串聯(lián)的電阻元件Rout決定。在這類電路中,通過下一則等式可算出獨(dú)立于溫度的正向電流,在此等式中,VDiode是一個(gè)LED的正向電壓:
另一做法是將WHPTC的徑向引線式PTC熱敏電阻以及兩個(gè)固定電阻相組合后,替代上述固定電阻,如圖所示。
由于LED電流的絕大部分流經(jīng)PTC熱敏電阻本身,因此需要選擇一個(gè)較大的徑向引線式元件。PTC將因?yàn)榱鹘?jīng)電阻本身的電流而導(dǎo)致發(fā)熱,因此會(huì)一直減少電流,無論環(huán)境溫度為何(如圖5所示)。并聯(lián)兩個(gè)或更多片式PTC熱敏電阻會(huì)將電流分流,但此方案仍存在局限性。
圖5 無需IC的溫度補(bǔ)償驅(qū)動(dòng)電路
電流值主要是通過適當(dāng)選擇兩個(gè)固定電阻來設(shè)置的。這兩個(gè)電阻也在改進(jìn)電路方面也起到重要作用,因?yàn)樗鼈儗a(chǎn)生的LED正向電流的允差保持在較低水平。這在正常工作溫度范圍內(nèi)尤其重要,因?yàn)榇藭r(shí)PTC熱敏電阻本身的阻值允差仍較高。第二個(gè)并聯(lián)固定電阻也能確保PTC不會(huì)在極端高溫情況下徹底關(guān)閉LED,因此,電流不會(huì)降至低于下列等式計(jì)算的所得值:
這項(xiàng)性能在例如汽車電子這樣的應(yīng)用中極其重要,因?yàn)榘踩蟛辉试S照明燈徹底關(guān)閉。
背景資料:LED的溫度依賴性
像所有半導(dǎo)體一樣,LED的最高容許結(jié)點(diǎn)溫度不能超過,以免導(dǎo)致過早老化或者完全失效。如果結(jié)點(diǎn)溫度要保持在臨界值以下,那么外界溫度升高時(shí),最高容許正向電流則必須下降。不過,如果運(yùn)用散熱器,在特定的外界溫度時(shí)正向電流可以增加。LED的光輸出隨著芯片結(jié)點(diǎn)溫度的升高而下降。上述情況主要發(fā)生在紅色和黃色LED,白色LED則與溫度關(guān)系較小。光照效率和正向電流保持同步增長(zhǎng),不過,安裝在結(jié)層和環(huán)境之間的LED所具備的高熱阻率可以降低乃至逆轉(zhuǎn)這種作用,這是因?yàn)殡S著結(jié)點(diǎn)溫度的上升,發(fā)射光會(huì)降低。
此外,當(dāng)結(jié)點(diǎn)溫度上升且LED正向電壓與溫度保持同步增長(zhǎng)時(shí),發(fā)射光的主波長(zhǎng)會(huì)以+0.1 nm / K的典型速率增長(zhǎng)。 各種白光LED驅(qū)動(dòng)電路特性評(píng)比 1996年,日亞化學(xué)的中村氏發(fā)現(xiàn)藍(lán)光LED之后,白光LED就被視為照明光源最具發(fā)展?jié)摿Φ慕M件,因此,有關(guān)白光LED性能的改善與商品化應(yīng)用,立即成為各國研究的焦點(diǎn)。目前,白光LED已經(jīng)分別應(yīng)用于公共場(chǎng)所的步道燈、汽車照明、交通號(hào)志、可攜式電子產(chǎn)品、液晶顯示器等領(lǐng)域。由于白光LED還具備豐富的三原色色溫與高發(fā)光效率的特性,一般認(rèn)為非常適用于液晶顯示器的背光照明光源,因此,各廠商陸續(xù)推出白光LED專用驅(qū)動(dòng)電路與相關(guān)組件。鑒于此,本文就LED專用驅(qū)動(dòng)電路的特性與今后的發(fā)展動(dòng)向進(jìn)行簡(jiǎn)單闡述。
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1 定電流驅(qū)動(dòng)的理由
1.1 白光LED的光度以順向電流規(guī)范
白光LED的順向電壓通常被規(guī)范成20mA時(shí),最小為3.0V,最大為4.0V,也就是若單純施加一定的順向電壓時(shí),順向電流會(huì)作大范圍的變化。
圖1是從A、B兩家LED企業(yè)的產(chǎn)品中隨機(jī)取三種白光LED樣品進(jìn)行順向電壓與順向電流特性檢測(cè)的結(jié)果。根據(jù)檢測(cè)結(jié)果顯示,若利用3.4V順向電壓驅(qū)動(dòng)上述六種白光LED時(shí),順向電流會(huì)在10~44mA范圍內(nèi)大幅變動(dòng)。表1為白光LED的電氣與光學(xué)特性。
由于白光LED的光度與色度是以定電流方式量測(cè)的,所以,為獲得預(yù)期的亮度與色度,通常是用定電流驅(qū)動(dòng)。
表2為光學(xué)坐標(biāo)的等級(jí)(rank)(IF=25mA,Ta=250C)。
1.2 避免順向電流超越容許電流值
為確保白光LED的可靠性,基本上就是需要設(shè)法避免順向電流超過白光LED的絕對(duì)最大設(shè)計(jì)值(定格值)。 圖2中,白光LED的定格最大順向電流為30mA,隨著周圍溫度的上升,容許順向電流則持續(xù)衰減,如果周圍溫度為50℃,通常順向電流就不能超過20mA。此外,利用定電壓的驅(qū)動(dòng)方式不易控制流入LED的電流值,因此就無法維持LED的可靠性。
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2 白光LED的驅(qū)動(dòng)方法
圖3是驅(qū)動(dòng)白光LED常用的四種電源電路;圖4是上述六種隨機(jī)取樣白光LED穩(wěn)定后的ReguLation精度特性。 圖4的測(cè)試結(jié)果顯示,ReguLator的負(fù)載特性出現(xiàn)在白光LED的VF角落上,即圖中的交叉點(diǎn)就是各白光LED的穩(wěn)定動(dòng)作點(diǎn)。
2.1 使用電壓ReguLator的驅(qū)動(dòng)方式
圖3(a)的電路分別使用可以控制LED電流的電壓ReguLator與BaLLast電阻,這種電路的優(yōu)點(diǎn)是電壓ReguLator種類豐富,設(shè)計(jì)者可以選擇的自由度較大,而且與電壓ReguLator、LED的接點(diǎn)只有一點(diǎn);缺點(diǎn)是BaLLast造成的電力損失會(huì)導(dǎo)致效率惡化。此外,LED的順向電流也無法獲得精密控制。 圖4(a)中可以看出,隨機(jī)取樣六個(gè)白光LED的順向電流,從14.2mA到18.4mA分布范圍非常廣,因此,A廠商LED的(平均值)順向電流高達(dá)2.0mA。相比之下,圖4(b)電路使用的ReguLator雖然有小型、低成本的優(yōu)點(diǎn),缺點(diǎn)是可能會(huì)無法滿足性能與可靠性的要求,也就是說本電路的實(shí)用性相對(duì)較弱。
2.2 使用定電流輸出的電壓ReguLator驅(qū)動(dòng)方式
圖3(b)的電路雖然可以使流入LED的所有電流穩(wěn)定化,不過為了匹配(Matching)各LED的電氣特性,電路中特別設(shè)置了一組BaLLast電阻。
圖3(b)中的MAX1910屬于定電流輸出型的電壓ReguLator,雖然本電路使用同廠商、同批號(hào)(Lot)的白光LED,獲得了極佳的匹配性,不過,在使用不同廠商與批號(hào)的LED時(shí),就會(huì)出現(xiàn)很大的特性差異分布。本電流Regu-Lator使用類似圖3(a)的方式控制驅(qū)動(dòng)電流,不過它卻可以使BaLLast電阻的消費(fèi)電力降低一半左右。
圖4(b)的測(cè)試結(jié)果顯示,流 入六個(gè)隨機(jī)取樣白光LED的電流,從15.4mA到19.6mA,變化范圍非常大。因此,A廠商與B廠商兩者的LED是以平均17.5mA的電流驅(qū)動(dòng)。此電路的缺點(diǎn)是BaLLast電阻造成的電力損失有殘留之虞,而且又無法獲得LED電流的匹配性;不過整體而言,本電路兼具動(dòng)作特性與簡(jiǎn)潔性,所以具有相當(dāng)程度的使用價(jià)值。
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2.3 使用輸出型的MuLti PuLL電流Regu-Lator的驅(qū)動(dòng)方式
圖3(c)的電路可以使流入LED的電流各自穩(wěn)定化,因此不需要使用BaLLast電阻,電流的精度與匹配性ReguLator則由各自的電流ReguLator支配。
圖3(c)中的MAX1570 IC可以使上述電流ReguLation達(dá)成2%標(biāo)準(zhǔn)的電流精度,與0.3%標(biāo)準(zhǔn)的電流匹配性等目標(biāo)。
由MAX1570 IC構(gòu)成的電流ReguLator為低Drop Out Type,因此它的動(dòng)作效率非常高。圖4(c)的測(cè)試結(jié)果顯示,使用圖3(c)的驅(qū)動(dòng)電路時(shí),流入六個(gè)隨機(jī)取樣白光LED穩(wěn)定化的電流為17.5mA。
雖然ReguLator與LED之間需要四個(gè)連接端子,不過此電路不需要BaLLast電阻,所以可以有效抑制封裝面積,因此非常適合應(yīng)用在封裝空間極為狹窄的小型液晶面板等領(lǐng)域。
2.4 使用升壓型電流ReguLator驅(qū)動(dòng)的方式
圖3(d)的電路是利用可以使電流穩(wěn)定化的電感(Inductor),構(gòu)成所謂的高效率Step Up Converter。本電路的最大特點(diǎn)是 Feed Back ThreshoLd電壓,可以減少電流檢測(cè)用電阻的電力損失。此外,LED采用串聯(lián)方式連接,所以流入白光LED的電流即使是在各種要求下,都能夠與LED完全取得匹配。 有關(guān)電流的精度基本上取決于Regu-Lator的Feed Back ThreshoLd精度,因此不會(huì)受到LED順向電壓的影響。
由MAX1848與MAX1561 IC構(gòu)成的電流ReguLator的效率(PLED/PIN)分別是:三個(gè)LED+MAX1848,87%;六個(gè)LED+MAX-1561, 84%。
Step Up Converter的另一優(yōu)點(diǎn)是Regu-Lator與LED之間需要兩個(gè)連接端子,而且LED的使用數(shù)量不會(huì)受到Step Up Converter種類的影響,這意味著設(shè)計(jì)者會(huì)擁有更大的選擇空間。因此,Step Up Converter廣泛應(yīng)用在各種尺寸的液晶面板;電路的缺點(diǎn)是電感外形高度、組件成本偏高,有EMI輻射干擾。
3 結(jié)束語
以上介紹了白光LED常用的驅(qū)動(dòng)電路,并通過實(shí)驗(yàn)方式深入探討了各電路實(shí)際運(yùn)行時(shí)的優(yōu)缺點(diǎn)和特性。由于LED結(jié)構(gòu)的限制,因此會(huì)有波長(zhǎng)與驅(qū)動(dòng)電流精度不易控制等困擾,隨著白光LED背光模塊應(yīng)用需求的不斷增加,如何改善上述波長(zhǎng)與電流精度問題,同時(shí)降低驅(qū)動(dòng)電路的制作成本,成為必須克服的問題。