关于一些常用LED驱动器的特性概括

　　这里为大家介绍一下关于LEDLED驱动器的特性：

　　1．PWM调光

　　在许多LED应用中都可以进行亮度调节，如在LCD背光应用中的调光功能就可提供亮度及对比度的调节。在实际设计中可采用两种调光方式： 模拟方式与PW M调制方式。模拟方式是通过向LED施加50％的电流”从而使LED产生50％的亮度。这种方法的缺点是会出现LED颜色偏移，并 且需要采用模拟控制信号，因此其使用率不高。PWM调制方式是在50％占空比时给LED施加满电流，则LED可产生50％的亮度。为确保人的肉眼看 不到PWM脉冲，PWM信号的频率必须高于100Hz。PWM频率取决于电源启动与响应时间。为提供的灵活性及集成的简易性，LED驱动器应能 够接受高达50kHz的PWM频率。

　　2．高效率

　　实用的LED驱动器必须具有高的效率，LED驱动器的效率与驱动器采用的电路拓扑、控制方式、电源电压等有直接的关系，如驱动器中的电流 检测电阻器消耗的电源功率与电源所选择的参考电压相关。选用0.25V参考电压的咆源与选用IV参考电压的电源效率的比较如图3所示，较低的 参考电压具有较高的效率。

　　图2 驱动LED的恒流电源

　　图3 选用0.25V参考电压时电源效率的比较

　　3．直流控制

　　LED是电流驱动的器件，其亮度与正向电流呈比例关系。应用中可采用以下两种方法控制LED的正向电流。

　　①采用LED的 U-I曲线来确定产生预期正向电流所需要向LED施加的电压。驱动电路一般采用的是一个咆压源和一个限流电阻器，如图所示。 如图所示的控制方法有多项不足之处。当LED正向电压发生变化时，会引起LED电流的变化。如果LED额定正向电压为3.6V，则图1中LED的电流为 20mA（UIN的值由选犟的系统决定）。如果正向电压变为4.0V（由温度或制造变化引起的特定压变），那么正向电流则降低到14mA。正向电压变化11 ％时会导致更大的正向电流变化（30％）。另外、在可用的电池输入电压内，限流电阻上的压降和功耗不仅浪费电能，还会降低电池的使用寿命。

　　图1 具有限流电阻的LED驱动电路

　　②利用恒流电源来驱动LED。由于恒流电源可消除LED正向电压变化所导致的电流变化，因此无论正向电流如何变化都可产生恒定的LED亮度。 恒流电源驱动LED的电路如图2所示，电路中的电源参考电压和电流检测电阻器值决定 LED电流。用该电路驱动多个LED时，采用LED串联方式可 以使流过每个LED的电流一致。驱动并联LED时需要在每个LED并联支路中串联一个限流电阻，但会导致电路效率降低。

　　4．小尺寸

　　小尺寸是便携式电子设各电路设计的一个重要特性。电路元件的尺寸受多种囚素的影响9其中一个因素是工作频率。高置作频率允许采用小型 无源元件。用于便携式电子设各的LED驱动器应能够以高达1MHz的频率工作，但是由于高的I作频率并不能明显地缩小电路尺寸，而且较高的工 作频率会增加损耗，会降低LED驱动器的效率，缩短电池的使用寿命，所以工作频率一般不超过1MHz。把各种功能集成到控制IC里是实现小型驱动解决方案的一个重要的方法。如果上述所有功能都通过分立的元件实现，它所需要的电路板空间将超出电源自身占用的空间。把由分立的元件实现的功能集成到控制IC内，可大大缩小整体驱动器尺寸。功能集成的第二个同样重要的优势是可以降低解决方案的总成本。

　　5．负载断开

　　LED驱动电源中一个经常被忽视的功能是负载断开，在电源失效时负载断开功能可以把LED从电源断开：这种功能在断电和PWM 调光模式下是 至关裂要的，如图2所示的升压转换器在断电期间，LED仍然通过电感器和二极管与输入电源端连接。由于电源仍然与LED连接，就会产生一个小 的泄漏电流。即使泄漏电流很小，若升压转换器断电时间很长，也会累计消耗大量的电能，并将极大地缩短电池的使用寿命。

　　在PWM调光模式下的空闲期间，因输出电容器仍然与LED连接，如果没有负载断开功能，则输出电容器会通过LED放电，直到PWM脉冲冉次打开 电源由于电容器在每个PWM循环开始都已部分放电，所以电源必须在每个PWM循环开始时给输出电容器充电”这样就会在每个PWM循环中产生电容 充电电流脉冲，该电流脉冲会降低系统效率并在输入总线上产生瞬变电压。

　　LED驱动器若具有负载断开功能，则在升压转换器断电期间，LED就会与电源端断开，就不会存在泄漏电流，而且在PWM调光循环开始之前输出 电容器都是充满的，因此不会在每个PWM循环产生电容充电电流脉冲。实施负载断开电路的M0SFET应设置在LED和电流检测电阻器之间，若 MOSFET设置在电流检测电阻器和接地之间将产生一个附加压降。

　　6．簿便易用

　　简便易用是相对而言的。在*估电路的简便易用性时，不仅必须考虑初始设计的复杂性，还必须要考虑在未来进行快速修改并把电路用于其 他有不同输人或输出要求的电路时需要做的工作。在实际设计中采用滞后控制器可达到简便易用的目的，囚滞后控制器可消除传统电源设计中 必需的复杂频率补偿功能。由于的补偿随输入和输出条件的不同而不同，故传统电源设计不能实现针对不同工作条件进行的快速修改，而 由于滞后控制器具有内在的稳定性，故在输入、输出条件改变时无须改变电路中元器件的参数。

　　7.过压保护

　　恒流模式下工作的电源都具有无论负载为多少都可输出恒定的电流的特性，如果负载电阻增大,电源的输出电压也必须随之增大，以使电源保持恒流输出。如果电源检测到过大的负载电阻，或者负载断开，输出电压可升高到超出IC 或其他分立电路元件的电压额定值，为此恒流模式工作的电源必须具有过压保护功能。

　　恒流LED驱动器可采用多种过压保护方法，其中一个方法是采用齐纳二极管与LED并联。在过压条件下，输出电压高于齐纳二极管的击穿电压9 从而使其导通，输出电流通过齐纳二极管与电流检测电阻器接地。在用齐纳二极管限制输出电压的情况下，电源可连续产生恒定的输出电 流。这种方法可限制输出电压值为齐纳二极管的击穿电压和电源的参考电压之和。更佳的过压保护方法是监控输出电压，在其达到过压设定值 时关闭电源。在过压条件下关断电源可降低驱动器的功耗。