交流电源供电的大电流led驱动电路

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1、万方数据4中国照明电器CHINAUGHT＆LIGHⅡNG2006年第5期交流电源供电的大电流LED驱动电路王占庆1，毛兴武2(1．山东临沂广播电视大学临沂276005；2．山东临沂电子研究所临沂276004)摘要工作电流为350～700mA的LED已经实现商品化。文中介绍采用交流电源供电的大电流LED驱动电路及每种驱动方案的优缺点。关键词LED350～700mA驱动电路超高亮度LED的发展与广泛应用，改变了人们的照明观念和模式，并将引发照明领域的一次革命。LED是一种固态电光源，是一种半导体照明器件。LED体积小、机械强度大、功耗低、寿

2、命长(100000h)、便于调节和控制及无污染等特征，使其成为2l世纪最具有竞争力的照明产品。在几年前应运而生的白光LED，以惊人的速度抢占了移动电话、个人数字助理(PDA)、数码相机等便携式电子产品彩屏背光源市场。由于手机日趋饱和，LED的应用领域将是汽车灯、交通灯和照明等。目前LED的发光效率达30～501m／W，优于自炽灯和卤钨灯，仅次于荧光灯。从LED发光强度上看，已超过1000cd。光通量达100lm、发光效率达1001m／W的LED，将很快投放市场。光效1001m／W并不是研发的目标，由美国能源部(DOE)资助、加州大学和壬

3、色列理工学院参与的半导体照明研发项目，将发光效率锁定在2001m／W，意图是替代传统电光源。普通LED的正向工作电流仅为5～40mA。Lumileds照明公司早已投入市场的LuxeonLED系列产品，工作电流分别达220、500、550和700mA。其中，350mA的LED正向压降典型值为3．5V，导通阀值约2．2V。工作电流为1A或超过lA的LED即将投放市场。这种大电流LED在汽车中应用时，可以直接采用汽车12～14V的DC电源供电。如果将其用于景观照明和室内照明，需使用220V(或120V)的工频市电电源供电。考虑到在不久的将来L

4、ED会进入干家万户，故研究大电流LED采用工频市电供电时的驱动技术，具有重要的意义。1大电流LED驱动技术在采用220V、50Hz的工频市电为超高亮度LED供电时，其驱动方案有下述几种：1．1常规LED驱动电路常规LED驱动电路如图1所示。该电路由降压(220V／12V)式电源变压器、桥式整流器和滤波电容(CI)组成，R1为LED电流设置电阻。图1LED常规驱动电路LED(LXHL—MWlD型)的工作电流，LED=350mA，正向电压降V，=3．5V。桥式整流器Ac输入电压‰=12Vae，RI的近似计算方法如下：露1。J2uⅣ一3VLE

5、D√2×12V一3×3．5VILED一0．35A通过LED的电流II．ED可以表示为，LED≈。20Q如果V。在±10％之内波动，，比。相应变化，其结果为：低线路(10．8Vac)：J『LED=238mA；多万方数据王占庆等：交流电源供电的大电流LED驱动电路5正常线路(12Vac)：，LED=323mA；高线路(12．2Vac)：，㈣=429mA。由此可见，当y。。变化±10％时，，。。变化超过±25％。图1所示的驱动电路虽然电路简单，成本较低，但电流调节性能很差，并且在AC线路电压瞬态升高电源变压或者电子变压输出v112vac50H

6、z时，很容易使LED损坏。1．2采用线性稳压器的LED驱动电路图2所示为采用线性稳压器(MC7809)的LED驱动电路。两个LED串接在一起用于景观照明，每只LED的工作电流，咖=350mA，正向压降V，=VⅡ。=3．5V．1I”。4“。l3fViNI．．．．．一2A-C1．一C2—C3】一1000uF‘—0．1ⅡF一0，1I^F1图2采用线性稳压器的LED驱动电路在R1上的功率消耗P。。为：PR。=，iED·月1=(0．350)。×5．7—0．7(W)稳压器MC7809的功耗P旧．约为：P川一(42‰一Vo。，)-，唧=(17—9)×

7、0．350=2．8(W)图2所示的LED驱动电路优点是电路设计简单，并可提供±5％的电流调整率。但是，该电路存在功耗大和效率低等不足。1．3采用集成电流源NUD4001的驱动电路图3所示为采用集成电流源NUD4001的LED驱动电路。12Vac的交流输出来自电源变压器或电子变压器的输出。被驱动的LED是被称作Luxeon发射器的发光器件，工作电流，㈣同样为350mA。NUD4001是美国安森美半导体公司生产的大电流LED驱动器陀，采用8引脚SO封装，最大输出电流达500mA，输入电压范围为6～30V。NUD4001的1(y，。)脚为DC

8、电压输入端，2(NIC)脚未连接，3(Rext)脚与1脚之间连接一个电阻(Rext)，4(GND)脚接地，5～8(，。。)脚均为输出端。NUD4001脚1与脚3之问的电压差为0．7V，输出电流由Rl确定。R