led驱动方式分析及性能比较

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1、照明

2、ElectricLightingLED驱动方式分析及性能比较通过大量搜集LED驱动相关的论文及专利等文献，括了现有的LED驱动方式，并按照各种归纳和整理出了现有的各种LED驱动方式，并按照各驱动方式在LED上产生的电压或电流波种驱动在LED上产生的电压或电流波形特性分类，将形特性进行分类，分析和比较了各种驱动其分为直流驱动和交流驱动两种基本型式，并详细分析方式的优缺点，为LED驱动方式的选择了直流驱动中的恒压型、限流型、恒流型和脉冲型驱动提供参考。方式及各自优缺点，为选择合适的LED驱动方式提供LED特性及驱动要求参考。巢时斌丘东元张波/华南理工大学电力学院LED是半导体电致发光器件

3、，具有单［7］向导电性，其等效模型如图1所示，图LED照明具有发光效率高、节电中ULED为某一状态时LED两端电压，RLED效果明显、起动时间短、寿命长、无污为相应的等效电阻。其两者的关系可用式染及抗振动等显著优点，已受到世界各(1)表示。国的关注，并有望发展成为新一代照明UF=ULED+RLEDIF(1)［1］光源。但自白光LED问世十多年以来，LED照明的普及面还比较窄，一方面原因是LED本体的初次购入成本高和发光效率还有待提高，较传统的照明方式优势不明显;另一方面原因是图1直流LED等效模型LED驱动电源的性能与LED不匹配，LED的主要结构是PN结，其I－V特巢时斌/硕士研究生寿命

4、低且造成LED光衰严重，使LED性曲线呈非线性关系，如图2所示为照明系统的实际寿命与理想寿命相差甚40℃时白光LuxeonⅢ的I－V特性曲［2］线［7］。当LED两端电压发生微小波动时，远。因此，LED驱动电源性能的提高是LED推广的关键因素之一。流过LED的电流将发生剧烈的变化，对在设计LED驱动时，首先需根据LED的光输出主波长影响较大，严重时会功率大小、应用场合、驱动性能和经济使LED色温发生漂移，因此LED对驱动性等要求选择合适的驱动方式。文献电源提供的电流的稳定性要求较高。［3-6］总结了多种LED驱动电路，前关键词/Keywords两篇主要从驱动器电路构成上对LEDLED驱动·

5、驱动分类进行比较;后两篇从LED的恒压·串并联及驱动芯片的选择进行论述和比恒流·较，但均没有研究驱动电源对LED的影响，近几年出现了更多的LED驱动方式。本文通过搜集大量与LED驱动相关的论文及专利等文献，补充和概图240℃时白光LuxeonⅢ的I－V曲线粤港关键领域重点突破项目(2009205109)。40·建筑电气·2011年第30卷第14期LED驱动方式分析及性能比较ElectricLighting

6、照明［8］LED的等效电阻RLED有负温度效应。当在电源技术的发展过程中，恒压技术相对恒流技LED的PN结温度升高时，等效电阻RLED减小，术要成熟得多，而且在一些要求不高的场合可以若U

7、LED不变，电流IF会上升，从而使结温进一步通过简单而又经济的方法实现恒压(如采用稳压上升，形成恶性循环;当LED结温较高时，会加芯片TL431)，所以在一些低端LED驱动电源中速LED荧光粉的老化，严重时会使荧光粉发黄变仍然有少量应用。质，严重影响LED的光输出性能，LED使用寿命(2)限流驱动［9］急剧下降，因此结温是LED的一个重要参数。限流驱动是指将LED电流限制在设定范围以将多个直流LED晶粒按一定规律排列组合，内的驱动方式。根据限流的实现方式，又可将其［10］可以构成交流LED灯。如图3所示，交流LED分为阻抗限流、饱和限流和分流限流。灯可以流过双向电流，直接由市电驱动。阻抗限

8、流通过在电流主回路中串联远大于LED负载等效阻抗的大阻抗，减小外界干扰对LED负载电流的影响，从而达到限流的目的。该串联阻抗可以是由电阻、电感及电容中的一种或［11-13］多种组合而成，限流效果主要取决于串联阻抗的大小。该驱动方式结构简单，成本很低，但驱动性能不理想，特别是单纯采用电阻限流方案时，电阻上的大功耗使整机效率很低，只在小功率LED场合有少量应用。图3一种交流LED灯的结构有些元器件如MOS管、稳流二极管等，当满驱动方式分类足一定条件时即进入饱和状态，随着输出端电压根据LED驱动电源输出的电流极性，可将上升，电流几乎不变，将其与LED串联，可以限LED驱动方式分为直流型驱动和交流

9、型驱动。直制流过LED的电流，即饱和限流。文献［14］利流型驱动主要针对直流LED，负载只流过单方向用耗尽型NMOS管在栅极电压为零时已导通的特的电流，而交流型驱动主要针对交流LED，负载性，及其在漏极电压增加时电流基本在饱和区直流过双方向的电流。到漏极雪崩击穿，将电流限制在饱和电流值;文1.直流型驱动献［15］则采用稳流二极管的典型扩流方法将电目前实际应用的LED绝大多数都为直流LED，流限定在希望的范围内。上述驱动方