基于S8050的低成本高性能LED恒流电源设计

2017-03-16 69 0

采用恒流方式为LED供电是较为理想的方案:恒定电流可避免因LED正向电压漂移引起的电流波动,同时保证亮度长期稳定,因此对亮度一致性要求较高的LED电路通常选择恒流驱动。

设计依据:设计LED驱动电源前需掌握LED的电流-电压特性。不同厂家与规格的产品特性存在差异,以白光LED典型规格为例,其正向导通电压约为3.0~3.6V,典型值为3.3V,额定电流为20mA。按图示参数进行核算:I=2.5V÷120Ω=20mA;电源电压V可由(3.3+3.3)÷0.7≈9.5V估算。由于电路恒流精度较高,V可在10V~12V范围内取值,电路会自动将工作点稳定于额定值。

值得注意的是,当LED两端正向电压超过3.6V时,电压的微小升高便可能引起正向电流成倍增加,致使芯片温升加剧、光衰加快、寿命缩短,严重时甚至烧毁LED。因此对电源进行精确定设计十分必要。

对比分析:部分厂商采用阻容降压叠加稳压管的方式为LED供电,但该方案存在明显缺陷:其一,效率偏低,降压电阻消耗大量电能,甚至可超过LED自身所耗;其二,无法提供大电流驱动,电流越大,降压电阻上的损耗越高,故产品多采用串联而不敢并联;其三,稳压能力不足,无法保证LED电流不超过安全工作值,通常以牺牲亮度来降压。此外,阻容降压驱动的亮度随电网电压波动而不稳定——电源电压低时亮度变暗,电压高时亮度增强。该方式唯一的优势在于成本低。

结论:恒压驱动方案虽存在稳压精度与稳流能力有限的不足,但在精确策略设计下仍具优势;亦可通过反馈电路使驱动电流随LED正向电压升高而减小以保障安全,但电压升高须控制在LED允许范围内。理想方案为恒压恒流结合,但会推高驱动器成本。综合而言,应根据LED产品要求与应用场合合理选取驱动方式,并实施精确电源设计。

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