LED工作原理

LED具有環保、節能、效率高、壽命長、安全可靠的上風，為此，必需了解LED的使用前提、工作原理、驅動方法和典型應用。當PWM波輸出低電平時，VQ1截止，LED熄滅。線形穩壓法的長處是結構簡樸、外部元件少、效率中等、本錢較低。但一般的整流電路的輸出電壓跟著電網電壓的波動也會變化，由此可知，采用恒壓源驅動不能保證LED亮度的一致性，并且影響LED的特性。

LED的亮度主要與VF、IF有關。經由三極管VQ1的基極連接到P溝道MOS管的柵極上。長處是高效、不亂，但輕易產生人耳聽得見的噪聲，本錢高，設計復雜。但是，此電路效率仍是低。因此，LED驅動通常采用恒流源驅動。這類電路常見的結構包括降壓、升壓、降壓-升壓等類型。

LED的驅動技術與開關電源中應用的技術十分類似，LED驅動電路是一種電源轉換電路，但輸出的是恒定電流而非恒定電壓。為了知足以上要求，通常采用的控制電流的方法有：通過調節限流電阻的大小實現控制電流；通過調節限流電阻上的基準電壓來調節電流；PWM調制實現電流控制。當驅動電路直接驅動MOS管時，會引起被驅動MOS管的快速開通和關斷，這就可能造成被驅動MOS管漏源極間電壓的振蕩。由圖可知，LED的最高IF可達1A，而VF通常為2V～4V。驅動的任務既要保持恒流特性，還要保持較低的功耗。

限流法

電網電壓通過降壓、整流、濾波后，通過電阻限流使LED不亂工作。使用者只需提供寬、窄不同的數字脈沖，即可實現改變輸出電流，從而調節白光LED的亮度。

LED驅動技術由LED的工作原理知道，要使LED保持最佳的亮度狀態，需要恒流源來驅動。?

PWM法

PWM脈寬調制，即用脈寬調制的方法，改變LED驅動電流的脈沖占空比來控制光的亮度。一則引起射頻干擾，二則有可能造成MOS管遭受過高的電壓而擊穿損壞。此驅動電路的特點是，通過一個電感器將能量傳遞給負載，通常是用一個PWM控制信號，對MOSFET晶體管觸發導通和關斷來實現。

LED的VF與IF 的關系

LED的正向壓降變化范圍比較大(可達1V以上)，而由上圖中的VF-IF曲線可知，VF的微小變化會引起IF較大的變化，從而引起亮度的較大變化。

所以，通常LED的發光特性都用電流的函數來描述，而不是電壓的函數。通過改變PWM的占空比和電感器的充放電時間，對輸入電壓和輸出電壓的比率進行調節。電阻限流的長處是設計簡樸、本錢低、無電磁干擾；但是電流會跟著VF的變化而改變亮度，效率很低，散熱難。由于MC7809和R1上的壓降仍占很大比例，其效率約為40%左右。當電源電壓在±10%的范圍內變動時，流過LED的電流變化將≥25%，LED上的功率變化超過30%。

LED驅動工作原理

低碳”糊口是目前倡導的一種觀念，對于照明來說，LED的應用就是詳細體現。

P溝道MOS管的柵極驅動，采用簡樸的NPN三極管驅動放大電路，以改善MOS管的導通過程，減少驅動電源的功率。是利用簡樸的數字脈沖，反復開關LED驅動器的調光技術。當PWM波輸出高電平時，三極管VQ1導通，從而使MOS管的柵極電壓低于源極電壓，MOS管的源極和漏極導通，LED點亮。這種電路的致命缺點是：電阻R上的功耗直接影響了系統的效率，再加上變壓器損耗，系統效率約50%。為了達到既能使LED不亂工作，又能保持高的效率，應采用低功耗的限流元件和電路來使系統效率進步。不管在任何情況下，都要輸出恒定而均勻的電流，紋波電流要控制在一定的范圍內。LED的伏安特性見圖1，其中VF是LED的正向壓降、IF是正向電流。