如何对LED驱动电流进行严格控制

2021-12-06 09:11分类：电子元器件阅读：

　　文中主要讨论了怎样对LED驱动电流量开展严控，由于在我们关注輸出光质量时，对LED驱动电流量的把控可能变成危害LED电源成本费的主要要素。为了更好地应用于LED供电系统电源设计的每一分钱都充分运用功效，我们在文中中明确提出了一个最好计划方案——封闭式具体光輸出的控制电路。

　　半导体照明这一新起行业的发生，使与此同时特长于电力电子学、电子光学和热企业管理学(机械自动化)这三个行业的技术工程师变成火热优秀人才。现阶段，在三个行业都远见卓识的技术工程师并不许多，而这一般代表着技术工程师或是总体产品工程师的环境要和这三大行业有关，与此同时它们还需尽量与其它行业的技术工程师合作。

　　技术工程师经常会把自己原行业培养的习惯性或累积的工作经验带到设计方案工作上，这和一个关键科学研究多位系统软件的电子工程师转去处理电池管理难题时需碰到的情形同样：她们很有可能借助纯粹的仿真模拟，没有实验台子上对开关电源做检测就立即在电路板上走线，由于她们并没有认知到：电源开关稳压电源必须认真仔细线路板合理布局;此外，要是没有历经实验台检测，具体的工作情况难以与仿真模拟一致。

　　在设计方案LED灯具的环节中，当系统软件架构工程师是位元电子器件电力工程权威专家，或是若电源设计被负责给一家工程设计公司时，一些规范电源设计中常用的习惯性便会发生在LED驱动器设计方案中。一些习惯性是很实用的，由于LED驱动器在许多层面与传统的的恒压源十分类似。两大类电源电路都运行在较宽的键入电流电压标准和很大的功率下，此外这两大类电源电路都应对联接到交流电、直流电可调稳压电源轨或是充电电池上等不一样接口方式所产生的挑戰。

　　电力工程电子工程师习惯老想保证输出电压或电流量的高精准度，对LED驱动器来讲并没有很好的习惯。例如FPGA和DSP这类的多位负荷必须更低的关键工作电压，而这又规定更严苛的操纵，以避免出现较高的错误差。因而，多位开关电源轨的尺寸公差一般会把控在±1%之内或比他们的公称值小，也可以用其肯定标值表明，如0.99V至1.01V。在将传统式开关电源的设计方案习惯性引进LED驱动器设计方案行业时，产生的情况便是：为了更好地完成对輸出电流量尺寸公差的严控，将消耗大量的电能并采用更贵重的元器件，或是二者兼而有之。

　　灵活运用每一分费用预算

　　理想化的开关电源是费用不高，高效率能做到100%，而且不占据室内空间。电力工程电子工程师习惯从用户那边倾听意见，她们也会尽最大的能量去考虑哪些规定，试图在较小的区域和费用预算范畴内开展控制系统设计。在开展LED驱动器设计方案时都不除外，实际上它应对更高的费用预算工作压力，由于传统式的照明灯具技术性己经彻底达到了商业化，其价钱己经十分便宜。因此，用好费用预算下的每一分钱都十分关键，这也是一些电力电子技术室内设计师技术工程师被老习惯性“引入歧途”的地区。

　　要将LED电流量的精准度操纵到与多位负荷的供电系统电流的精密度同样，则会既消耗电，又消耗钱。100mA到1A是当今大部分商品的工作电流范畴，尤其是现阶段350mA(或是更准确地说，光学半导体材料结的电流强度为350mA/mm2)是热管理方法和照明灯具高效率间常采取的折衷方案。操纵LED驱动器的积体电路是矽基的，因此在1.25V的范畴内有一个经典的带隙。要在1.25V处做到1%的输出精度，亦即必须 ±12.5mV的电流范畴。这并容易完成，能做到这类输出精度或更强输出精度范畴的廉价工作电压参照电源电路或开关电源操纵IC类型多种多样，质优价廉。当操纵输出电压时，可在非常低输出功率下应用高精密电阻器来感恩回馈输出电压(如图所示1a所显示)。为操纵输入输出电流量，必须对感恩回馈方法作出一些调节，如图所示1b所显示。这也是现阶段操纵输入输出电流量的唯一且比较简单的方式。

　　图1a：工作电压感恩回馈;图1b：电流量感恩回馈(点击图片查询超清原照)

　　深入分析以后，便会看到这种做的一个关键缺陷是：负荷和感恩回馈电源电路二者是完全一致的。参照工作电压被加进与LED串连的一个电阻器上，这代表着参照工作电压或LED电流量越高，电阻器耗费的效率越大。因此，第一代专用型LED驱动积体电路的参照工作电压要远小于目前的商品，这类似电池充电器。工作电压更低代表着功能损耗更低，也代表更小、更划算、更无耗的工作电流检验电阻器。在图1b所显示的简洁的中低端感恩回馈自然环境下，200mV是常用的工作电压挑选。可是，要在200mV参照工作电压下完成±1%的输出精度，则必须一个价钱很高的积体电路，这时相对性于允差参照电流的输出精度为±2mV。虽然这并没有无法完成的，但是高些的精密度必须更好的成本费。±2mV的输出精度必须高精密工作电压参照需要的生产制造、检测和等级分类技术性，这时，额外成本费应耗费在更聪慧的LED驱动器上。新的花费的市场价值是增多了一个意见反馈控制回路，依靠该控制回路，能够光折射輸出(并非电流量輸出)来操纵怎样推动LED。

　　精确测量光輸出

　　如同多位工业设计师在电源电路中碰到不确定性难题的时候会采用仿真模拟解决困难那般，电力工程电子工程师出生的系统架构师在开展LED灯具设计方案的时候会想起高精密的輸出。LED生产商早已了解的说明，流明值与前向电流量正相关。运用同样的交流电推动全部LED，那麼每一个LED会形成同样的流明值。因而，电力工程电子工程师便会下结论：高准确度的工作电流是必需的。这样一来，她们就忘记了光輸出的流明度和勒克斯值(而不是皮安值)才算是关键。精确测量电流量是比较容易的，而相应的，精确测量光则必须高昂的大中型机器设备，如图2所显示的积分球，而绝大多数电子工程师对积分球也不太掌握。

　　图2：电子光学积分球剖面图

　　此外，即便输出精度为±0.1%的电流源(其价钱会非常高)有不可估量的价值，它对在具体光輸出中造成严苛的容误差上没什么功效。通过观查LED流明值的等级分类能够明确这一点。表1得出了全球三大顶尖电力工程光学半导体材料生产商的高级冷白光LED在350mA和25℃下的流明值等级分类結果。留意最终一列是各等级分类的输出精度均值，而非是全部流明值等级分类范畴内的输出精度。