高亮度LED驱动恒流源的解决方案

高亮度LED驱动恒流源的解决方案

       设计高亮度LED驱动面临的挑战主要是构造具有良好控制性能的稳定、可靠以及高效的恒流源。

       调节电流的最简单方式就是加一个串联电阻器。此方法的优点在于成本低、实施简单，且不会由于高频开关而产生噪音。但其有两个主要缺陷：一是电阻损耗大量能量导致系统效率降低，二是不能改变亮度。

       稍有点改进的方式是采用线性电流源，即加上一个晶体管或一个运算放大器，可以非常准确地把LED电流控制在额定值。但总体效率和功率损耗没有改进。

       目前，最常用的方法是采用高频开关电流源来驱动。这种方法的优点是能非常好地适应LED的特性，不仅能提高整个驱动的效率，还能根据需要实现调光功能。

       对于LED灯的亮度调节技术，也有非常多的方法来实现。常用的几种方法简单介绍如下。

       1.脉宽调制技术。这种技术采用固定频率，通过改变脉冲宽度来实现亮度的调节。

       2.频率调制技术。这种技术采用固定宽度控制脉冲，脉冲宽度相同，由脉冲的频率来控制亮度。

       3.位角调制技术。这种技术基于一串包含发光强度的二进制脉冲序列，脉冲序列中的每一位都按其位值的比例延展。

       4.可控硅调光。深圳世强电讯有限公司基于C8051F3xx的全数字PFC可控硅调光驱动高亮度LED方案就是采用此种方法实现调光的。此方案利用一颗SiliconLabs公司的高性能8位MCU完成对LED的恒流驱动控制，实现了可控硅的宽范围稳定调光功能、单级Flyback（反激式）的低成本PFC以及完善的保护功能，具有非常高的性价比。

       Micrel公司的LDO产品具有低压降和超低噪声抑制技术的特点，广泛应用于数字开关电源的设计中。在本方案中，C8051F3xx的供电就是使用Micrel公司的MIC5209芯片实现的。

       此方案特点如下：实现在输入电压为230V（AC）±15%、50Hz、功能为8W～12W时的驱动能力；在可控硅导通角为15%～100%范围内实现5%～100%的快速、均匀和稳定地调光；在满负载时的功率因数达到0.95以上；稳定可靠的辅助电源设计保证系统能在可控硅导通角最小时直接启动；具有良好的EMI特性。