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體育場(chǎng)館白光LED

日期:2016-11-24
體育場(chǎng)館白光LED驅(qū)動(dòng)分析與應(yīng)用
  白光LED照明方式以高效、低功耗、節(jié)能環(huán)保等特性,已經(jīng)廣泛獲得大家的認(rèn)可。從本質(zhì)上來說,led就是可發(fā)光的二極管,它的發(fā)光強(qiáng)度與通過它的正向電流成正比,且存在導(dǎo)通電壓,當(dāng)電流大小為20 mA時(shí),正向壓降一般為3~3.5 V。很多時(shí)候,單個(gè)LED發(fā)光強(qiáng)度并不能滿足實(shí)際應(yīng)用的需求,還必須將多個(gè)LED串聯(lián)或并聯(lián)使用,這就需要大的電壓或電流來驅(qū)動(dòng),而不同的制作工藝,甚至不同批次,LED都存在著性能不匹配的問題,這也為合理設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)帶來難題。所以,雖然原始的電源有很多種類,但都不能直接給LED供電。這就要求根據(jù)不同的需要采取升壓或者降壓,以及恒流或恒壓的驅(qū)動(dòng)方式進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。
  1 常見LED驅(qū)動(dòng)器工作原理
  1.1 線性穩(wěn)壓驅(qū)動(dòng)器
  最早成套出現(xiàn)的線性穩(wěn)壓驅(qū)動(dòng)器出現(xiàn)于20世紀(jì)70年代,那時(shí)是以NPN管作為穩(wěn)壓器件的,如圖1所示。這種穩(wěn)壓器件在輸入電壓與輸出電壓之間要求2Vbe的電壓,當(dāng)輸入電壓低于2Vbe時(shí),NPN管進(jìn)入飽和,穩(wěn)壓器將失去穩(wěn)壓能力。為了減少壓差,出現(xiàn)了組合型的穩(wěn)壓器,如圖2所示,即用PNP管驅(qū)動(dòng)NPN管的基極,但壓差也接近1Vbe。20世紀(jì)80年代中期,市場(chǎng)上出現(xiàn)了低壓差線性穩(wěn)壓器,如圖3所示。與NPN穩(wěn)壓器不同,PNP穩(wěn)壓器壓差不是Vbe的函數(shù),而是PNP管Vce的函數(shù),這個(gè)電壓值要低得多,隨著制造工藝的成熟,PNP穩(wěn)壓器壓差已經(jīng)小于500 mV。
  線性穩(wěn)壓驅(qū)動(dòng)器是指在線性區(qū)或飽和區(qū)工作的晶體管、場(chǎng)效應(yīng)管從輸入電壓中分去多余的電壓,產(chǎn)生可調(diào)節(jié)、穩(wěn)定且精確的直流電壓,通常由穩(wěn)壓器件、誤差放大器、反饋電路以及基準(zhǔn)電壓組成。穩(wěn)壓器件通常是一個(gè)MOS管,相當(dāng)于一個(gè)壓控電阻,由柵極電壓控制電阻大小。輸出電壓Vout是由穩(wěn)壓器件與負(fù)載分壓得到的Vout=Vin-Vp,若輸入電壓Vin或負(fù)載發(fā)生變化,控制端電壓Vc也隨著變化,控制MOS管阻值,達(dá)到調(diào)整MOS管分壓Vp大小的目的,使Vout保證穩(wěn)定。線性穩(wěn)壓驅(qū)動(dòng)器也可通過將采樣電阻與負(fù)載進(jìn)行串聯(lián),反饋電壓Vo=Iout×R1,保持R1大小不變,則反饋電壓可反映輸出電流大小的變化,進(jìn)而改成線性穩(wěn)流驅(qū)動(dòng)器,其具體工作原理與線性穩(wěn)壓驅(qū)動(dòng)器基本一致。
  線性穩(wěn)壓器的效率是比較低的。由原理可知,該驅(qū)動(dòng)器的輸出電壓是由輸入電壓減去MOS管分壓Vp而得到的,而這部分電壓完全是轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芟牡?,所以為了提高?qū)動(dòng)器效率,一般要求Vp越低越好。將輸入/輸出電壓差較低的線性穩(wěn)壓驅(qū)動(dòng)器稱為低壓差線性穩(wěn)壓器,簡(jiǎn)稱LDO。
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