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怎么战胜驱动并联LED串的难题
来源:http://www.car100e.com 作者:www.kb88.com 发布时间:2018-09-24 20:43 浏览量:

  怎么战胜驱动并联LED串的难题

  LED正在寻觅其扩大产品运用规模的途径。轿车照明、电视背光灯以及平板电脑仅仅几个需求多个LED的运用。运用恒流驱动很多LED即可通过长长的串行衔接完结,也可通过并行驱动多个LED串完结。可是,将很多LED连成长串会导致高电压及单点毛病问题。相同,以并联方式为多个串供电需求多个电流调理器,每串一个,这可导致更高的复杂度与本钱。当时的趋势是让多个串并联作业,本文将讨论施行电路系统到达这一方针的办法和原理。

  LED与规范二极管相似,也是电流驱动型器材。它具有I-V曲线,其间电流与电压为非线性,并且正向电压的一个小小改变就会导致一个大的电流改变。因为LED电流差不多与LED光通量成正比,因而关于电视等运用来说准确操控电流至关重要。但并不是一切运用都有必要要求LED亮度匹配的高精度。假如LED选用单串方式驱动,那么亮度必定匹配,因为每个LED具有相同的电流强度。跟着所用LED数量的增加,就有必要运用并联串,并有必要做出怎么操控每串电流的挑选。

  典型白光LED具有3.3V的正向电压,在额定电流下变量高达20%。假如串联运用10个LED,那么在相同电流下可能榜首串需求33V电压才干充沛驱动,而第二串则需求39.6V。假如将这两个串并联,较低电压串分流的电流显着比预期的要多,而第二串显着要少。单串中一切LED都坐落其正向电压规范高端的可能性很小,并且所用的LED越多,这种可能性就越小。

  事实上,这两串之间的平衡性要好得多,但可能仍有几伏的差异。为针对这种景象供给协助,LED制造商运用分档法对零部件进行分组,其可准确匹配LED正向电压(Vf)压降(以及通量与波长),完成更好的功能。图1A是一种完成双串并联的简略低本钱施行方案,只需固定电压电源以及用来设定电流强度的简略电阻器。

  传感电阻器上的电压可通过外部操控电路进行调理,以通过调高或调低输出电压完成对LED电流的准确操控。虽然这可调理榜首串中的LED电流,但不一定在第二串中管用。假如操控回路可进步被调理LED串的输出电压,但第二串的电压压降在二者中较低,其实它会使第二串的电流更差。

  当运用于规范二极管中时,LED正向压降随温度上升而下降。假如一个串比另一个串热得多,其正向压降就会下降,并开端耗费更多电流。这样所增加的热耗闭会进一步使其升温,然后不只会增大其电流,并且还很有可能因热失控而导致LED毛病。这种状况需求驱动各串的电压通过电流调理并坚持稳定。此外,一切LED都应安装在一个共用散热片上,以便在它们之间坚持尽量持平的作业温度。

  在选用稳定电压驱动各串时,热失控不是什么问题,可是各串间的电流匹配会很差。因为每串都是彼此独立的(即一串中的电流不会直接影响另一串中的电流),因而选用电压电源驱动时毛病容差较好,可是,在一个串中的电流通过Vfb进行调理时,毛病容差也欠好。在这种状况下,假如一个LED在通过调理的串中翻开,驱动各串的电压就可被操控电路调高,并且终究会在未调理串中引起过压,然后导致毛病。在选用无反应电压电源驱动足以满意需求时,图1A中的电路不会为要求更为严厉的运用供给准确的LED串电流匹配。

  

  

图1.电流镜(B)可针对简略电阻器电流调理(A)供给各种优势

  图1 B选用电流镜调理两个串中的电流。榜首串不只运用来自传感电阻器Rs1的电压反应(Vfb)调理其电流,并且还依托Q1及Q2的Vbe匹配在Rs2中设定相同的电压。有了相同的传感电阻器电压值,可强制第二个串中流入相同的电流。调理准确度首要取决于Q1与Q2Vbe电压间的匹配。为此,在相同裸片上供给支撑两个组件的双路电阻器可协助下降温度、处理以及其它改变。

  这种电路可供给恰当的准确度,但根本电流不匹配以及Vbe与Rs的比率会发生差错,使其不太完美。Vfb电压与Vbe的比值越大,差错就越低,但会增大功耗。此外,为Q1/Q2增加串连基极电阻器可能也有助于进步准确度。

  

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