本帖最后由 KA_IX 于 2020-1-21 17:14 编辑

一、超高亮LED电阻限流电路
电阻限流驱动电路是最简单的驱动电路,下图所示是超高亮LED电阻限流驱动电路。

限流电阻计算公式如下:

这种电阻限流电路简单,但是在输入电压波动时,通过LED的电流也会随之波动,因此调节性差,另外由于电阻R的接入,损耗增大,因此效率低。

二、超高亮化LED线性调节器


线性调节器的核心是利用工作于线性区的功率三极管或场效应管作为动态可调电阻来控制负载。
线性调节器有并联型和串联型两种。
1、并联线性调节器
这种线性调节器又称为分流调节器。电路如下图所示。电路中VD1是LED,电路中虽然只画出了一个LED,但实际电路中可以有多个LED串联。R1是限流电阻,VT1为分流管,A1为运放,R2为取样电阻。

该电路的工作原理:分流三极管VT1与LED并联,当输入电压增大时,流过VT1的电流将会增大,这时会增大限流电阻上的压降,使流过LED的电流保持恒定。同理,当输入电压减小时,流过VT1的电流减小,使电阻R1上的压降减小,保持流过LED的电流恒定。
分流调节器需要串联一个电阻,所以效率不高,并且在输入电压变化范围较宽时,很难做到稳定的调节。
2、串联型线性调节器
如下图所示,电路中三极管VT1与发光二极管VD1串联,用VT1集电极与发射极之间的内阻作为LED的限流电阻。

该电路的工作原理:当输入电压增大,通过A1的控制,VT1集电极与发射极之间内阻增大,使流过发光二极管的电流保持恒定。同理,当输入电压减小,VT1集电极与发射极之间内阻减小,保持流过发光二极管的电流恒定。
由于功率三极管或场效应管都有一个饱和电压,因此,串联型线性调节器电路中的最小输入电压必须大于该饱和电压与负载电压之和,电路才能正常工作。

三、超高亮LED开关调节器


开关电源是目前能量变换中效率最高的,可到90%以上。
开关电源功率级变换器电路主要有三种:降压式、升压式、降压-升压式。这几种功率变换器都可用于LED的驱动。只是为了满足LED的恒流驱动,采用检测输出电流而不是检测输出电压进行反馈,以达到恒流驱动的目的。
1、降压式变换器LED驱动电路
电路见下图所示,电路中,VD1是续流二极管,VD2是发光二极管,L1是储能电感,VT1是场效应管(构成开关管),L1与VD2串联。

这种电路不适用于输入电压低或者多个LED串联的电路。
2、升压式变换器LED驱动电路
电路如下图所示,这一驱动电路的特点是能将输入电压升到所需的电压值,实现在低输入电压下对LED的驱动,可以用来驱动多只LED串联的电路。

3、降压-升压式变换器LED驱动电路
电路如下图所示,这一电路与降压式电路相比多了一只电容C1,这样可以提升输出电压的绝对值,因此在输入电压低,并且需要驱动多只LED时,降压-升压式变换器应用较多。


四、超高亮LED的驱动控制集成电路

1、集成电路MLX10801
下图是该集成电路的内部电路方框图,它集成了场效应管,最大驱动电流350mA。

下图所示是典型应用电路。LED(VD2)、L1、VD3、R2和MLX10801内集成的场效应管组成一个典型的降压型LED驱动电路,电路中LED可以根据需要采用多个LED串联。

电路中,通过检测电阻R2上的电压来检测通过LED的峰值电流,将该电流值与设定的基准值比较,通过控制端7脚的脉宽,来控制LED电流的大小。
集成电路A1的1脚可以用作外部的开关控制,或者输入PWM信号来控制LED闪烁,当不需要控制时,可以将8脚通过电阻与1脚电源端连接。
集成电路A1的5脚用于连接外部的热敏电阻,以检测LED的温度,保护LED。
集成电路的4脚用来与控制器通信,接收控制器设定的LED的电流、允许最高温度、采用内部温度检测还是外部温度检测、是否防抖、软启动时间等参数。