LED照明驅(qū)動(dòng)電路及芯片選用

【摘要】本文介紹了LED照明驅(qū)動(dòng)電路的供電類型、主要技術(shù)及電路結(jié)構(gòu)，列舉了幾種常用典型LED照明驅(qū)動(dòng)電路芯片型號(hào)、特點(diǎn)，說(shuō)明了合理選用驅(qū)動(dòng)芯片的基本方法。

【關(guān)鍵詞】LED 驅(qū)動(dòng) IC

【中圖分類號(hào)】G71 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2015）12-0220-01

一、概述

發(fā)光二極管（LED）是人類照明歷史上繼白熾燈、熒光燈之后的一種新型光源，具有壽命長(zhǎng)、色彩多，發(fā)光效率高、節(jié)能環(huán)保等顯著特點(diǎn)，在室內(nèi)外照明及其他場(chǎng)合（汽車、顯示屏等）被廣泛應(yīng)用。北京奧運(yùn)會(huì)與上海世博會(huì)美輪美奐、氣勢(shì)磅礴的燈光，為人們展示了LED照明技術(shù)的良好應(yīng)用前景。LED是通過(guò)將電壓加在其PN結(jié)上形成能級(jí)躍變產(chǎn)生光子而發(fā)光的。LED器件不能與220V交流電直接相連，要用2-3V的低電壓供電，也就是要根據(jù)不同的用途和供電電壓設(shè)計(jì)復(fù)雜的變換電路（驅(qū)動(dòng)電路）。LED驅(qū)動(dòng)電路應(yīng)具有功率轉(zhuǎn)換效率高、可靠性高、功率因數(shù)高、成本低、體積小等特點(diǎn)。

二、LED驅(qū)動(dòng)電路供電類型

根據(jù)供電電壓的不同可將驅(qū)動(dòng)電路分為兩類：直流供電的低電壓（0.8—1.65V）電池（如鈕扣電池），驅(qū)動(dòng)電路宜采用DC/DC升壓式轉(zhuǎn)換器。其他大于5V的直流電源，驅(qū)動(dòng)電路應(yīng)采用DC/DC降壓式轉(zhuǎn)換器；直接由交流市電供電的電源一般需經(jīng)過(guò)AC/DC/DC變換才可用。

三、LED照明驅(qū)動(dòng)電路主要技術(shù)

LED照明電路按驅(qū)動(dòng)方式也分為兩類。恒流驅(qū)動(dòng)的輸出電流不變，輸出電壓隨負(fù)載阻值不同變化；恒壓驅(qū)動(dòng)的輸出電壓不變，輸出電流隨著負(fù)載阻值增減變化。恒流驅(qū)動(dòng)是比較理想的方式，實(shí)際使用的驅(qū)動(dòng)電路一般均具有恒壓、恒流功能。LED照明驅(qū)動(dòng)電路按結(jié)構(gòu)方式分為器件降壓和PWM開(kāi)關(guān)電源兩種。其中器件降壓又有阻容降壓、電阻降壓、變壓器降壓等方式。PWM開(kāi)關(guān)電源是指調(diào)節(jié)主電路開(kāi)關(guān)器件導(dǎo)通脈沖的寬度來(lái)保持輸出電壓或電流穩(wěn)定的驅(qū)動(dòng)方式。改變占空比即可改變LED的平均驅(qū)動(dòng)電流，從而改變LED的發(fā)光強(qiáng)度。

四、LED照明驅(qū)動(dòng)電路常用典型芯片型號(hào)及選用方法

LED照明電路需要調(diào)節(jié)亮度時(shí)，其控制方式主要有線性調(diào)節(jié)LED的電流（模擬調(diào)光）和利用PWM設(shè)置占空比和工作周期（數(shù)字調(diào)光）兩種。面對(duì)國(guó)內(nèi)外各電子公司上百種的LED驅(qū)動(dòng)芯片，建議一是盡量選用大品牌的產(chǎn)品，二是根據(jù)需要綜合考慮質(zhì)量與成本。下面列出幾種常用的典型驅(qū)動(dòng)芯片型號(hào)。

1.國(guó)外產(chǎn)品。美國(guó)美信—MAX168XX系列。MAX16818工作電壓范圍4.75-28V，輸出電流30A，通過(guò)PWM信號(hào)可實(shí)現(xiàn)寬范圍亮度調(diào)節(jié)。MAX16819/MAX16820輸入電壓范圍4.5-28V，驅(qū)動(dòng)電流3A。MAX16832A/MAX16832C輸入電壓范圍為6.5-65V，最大輸出電流1A。MAX16802A/B適用于低電壓（10.8-24V）照明和顯示驅(qū)動(dòng)。美國(guó)TI—LM340X系列。LM3401輸入電壓范圍4.5-35V，輸出電流達(dá)3A。LM3402為調(diào)光驅(qū)動(dòng)IC，LM3404和LM3402的輸出電流為1A。LM3405A可輸出1A恒流，驅(qū)動(dòng)3W或5W的LED。LM3405A可用12V交流電及12V直流電驅(qū)動(dòng)一般的照明系統(tǒng)。英國(guó)捷特科—ZXLD1350。輸入電壓范圍7-30V，最大輸出電流350mA，最大輸出功率8W。日本東芝—MP4021A。MP4021A內(nèi)置PFC（功率因數(shù)校正），輸入電壓范圍90-264V，輸出電壓范圍36-42V，輸出電流420mA。

2.國(guó)內(nèi)產(chǎn)品。美芯晟科技—MT7930。這是一款隔離驅(qū)動(dòng)IC，交流輸入電壓范圍85-265V，高精度恒流輸出，50W驅(qū)動(dòng)能力，可調(diào)節(jié)輸出電流及輸出功率。

3.臺(tái)灣廣鵬科技-AMC7150。AMC7150可用于汽車和普通照明LED驅(qū)動(dòng)，輸入工作電壓范圍4-40V，驅(qū)動(dòng)電流達(dá)1.5A，輸出功率24W。

五、小結(jié)

在滿足技術(shù)要求情況下，質(zhì)量和價(jià)格是產(chǎn)品IC選用要考慮的主要因素。東芝、德州儀器、國(guó)半的IC價(jià)格比較貴，但質(zhì)量可靠。另外，恩智浦、英飛凌、點(diǎn)晶科技等公司的產(chǎn)品也是不錯(cuò)的。國(guó)產(chǎn)芯片在成本方面有明顯的優(yōu)勢(shì)，可以根據(jù)需要選用。

隨著LED光源功率的不斷增加，芯片商也在競(jìng)相開(kāi)發(fā)更高整合度、更智能的IC驅(qū)動(dòng)方案并不斷降低成本。

參考文獻(xiàn)：

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[2]于意.大功率LED驅(qū)動(dòng)芯片的研究與設(shè)計(jì)[D].湖南大學(xué)電子與通信工程碩士論文，2014，11.

作者簡(jiǎn)介：

張曉峰（1964.6-），男，漢族，黑龍江哈爾濱人，研究生，教授，研究方向：通信與信息系統(tǒng)。