分立式高电流开关模式LED驱动器电路图设计

时间：2024-08-20 10:17:42

关键字： LED 驱动器电源转换

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[导读]LED驱动器的工作原理可以分为两个主要步骤：电源转换和电流调节。电源转换是将输入电源(通常为交流电)转换为适合驱动LED的电源。

LED 驱动器是一种电源调整电子器件，主要用于驱动LED发光或LED模块组件正常工作。由于LEDPN结的导通特性决定，它能适应的电源的电压和电流变动范围十分狭窄，稍许偏离就可能无法点亮LED或者发光效率严重降低，或者缩短使用寿命甚至烧毁芯片。因此，LED驱动器的作用是确保LED在最佳电压或电流状态下工作。

LED驱动器的工作原理可以分为两个主要步骤：电源转换和电流调节。电源转换是将输入电源(通常为交流电)转换为适合驱动LED的电源。这通常包括整流、滤波和变压器等步骤。首先，交流电通过整流电路转换为直流电，然后通过滤波电路减小电源的纹波和噪声。接下来，将电源电压进行变压转换，通常使用开关电源技术来提高能量的效率。

电流调节是指将电源转换后的直流电源，通过电流稳定器或电流源来确保输出电流的稳定性和一致性。这样可以确保LED的亮度和颜色保持一致。电流调节通常采用线性调节、脉冲宽度调制(PWM)或恒流源等技术。线性调节通过调整电阻或变阻器来调节电流，但效率较低。脉冲宽度调制通常使用开关元件(如晶体管或MOSFET)来控制电流的通断时间比例，从而实现电流调节。而恒流源则通过反馈回路实时监测LED电流，并根据需求进行调整，确保稳定输出恒定电流。

总的来说，LED驱动器通过将输入电源转换为适合LED使用的电源，并通过电流调节确保LED的亮度和颜色保持一致。这样可以提高LED的效率、延长寿命，并提供更稳定的光输出。LED驱动器在各种场合下发挥重要作用，包括室内照明、户外照明、汽车照明、工程机械灯光、导航信号、显示屏、广告牌、装饰灯光等。

下面小编分享一些典型LED驱动器电路图，以及简单分析它们的工作原理。

1、分立式高电流开关模式LED驱动器电路图

这是一个分立式高电流开关模式 LED 驱动电路。该电路的基础是降压转换器原理。该电路的效率为 80% 至 90%。该电路可应用于汽车照明应用。该电路的优点是元件少、成本低。

该电路的电压输入范围为+6V至+8V。该电路采用47uH电感L1，确定最大频率<100Khz，效率约为80%。电感越小，电路的最大开关频率越高。使用图中的元件，电流输出为300mA。该电路使用肖特基二极管在 t(off) 期间为 LED 电流提供电流路径。

2、宽输入电压范围高功率LED驱动器电路图

这是一种宽输入电压范围的大功率LED驱动电路。该电路基于降压/升压转换器控制器，可调节白光 LED 的电流。该电路可用于替代白炽灯泡，它可以有效地将 LED 与可用电源(例如汽车电气系统、电池等)相匹配。它还可以用于控制和调节 LED 输出，尽管电源的输出电压存在变化。

该电路要求输入电压范围为最小 2.7V 到最大 16.5V。对于电流调节环路，该电路使用带有外部 MOSFET 功率开关的降压-升压转换器控制器 (IC1) 以及与功率 LED 串联的 0.1Ω 电流检测电阻。

3、SSL3250A闪光灯LED驱动器电路图

我们可以将 SSL3250A(异步升压照片闪光灯双 LED 驱动器)用于移动应用。该器件确保了多种实现可能性，因为它具有宽输入电压范围，并且在宽输出电压范围内具有大的最大输出电流。由于其高效率和软启动，它具有较长的电池寿命和较低的功率压力。该器件具有许多功能，可用于保护电池和 LED 免受过载，并导致整个移动应用的无故障运行，例如过压、过热和反馈短路保护、欠压锁定和超时功能。

该器件(SSL3250A)有两种通用控制模式：直接控制(下电路原理图)和I2C控制(上电路原理图)。该 IC 设计为在直接控制模式下由应用程序直接控制。要更改 SSL3250A 的时序和电流设置，我们可以使用 I2C 控制。我们还可以使用 I2C 控制将驱动器切换到 Flash 模式、Torch 模式或 Indicator 模式。 EN1和EN2用于直接控制模式。 SCL、SDA、STRB用于I2C控制模式。在典型的应用中，我们只允许使用一种控制模式。

4、低压差线性LED驱动器电路图

对于高输入/输出电压差的应用，效率低和发热是使用线性稳压器与开关稳压器相比的两个最大缺点。这两件事用于防止在许多应用中使用线性器件，特别是在功耗要求较低的应用中。然而，选择使用线性 LED 驱动器来解决背光应用并不意味着 PDA 和手机的效率较低。