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高电流LED驱动技术浅谈

导读: LED照明作为一种全新的照明技术,得到了全世界的关注,被誉为人类照明史上的第三次革命。与相对传统的卤素低压照明相比,采用高亮度LED作为室内装饰灯、景观照明、车载照明具有很多好处。高亮度LED能以更小的功率消耗提供更大的亮度

  LED照明作为一种全新的照明技术,得到了全世界的关注,被誉为人类照明史上的第三次革命。与相对传统的卤素低压照明相比,采用高亮度LED作为室内装饰灯、景观照明、车载照明具有很多好处。高亮度LED能以更小的功率消耗提供更大的亮度,具有节能、环保、抗震、使用寿命长和快速接通的特点。

  在今日的行动电话中,一项最风行的特点就是内建可拍摄高分辨率相片及影像的数字相机。随着宽频3G网络的产生,对于高相片分辨率及如视讯会议等新应用的需求,持续提升着整合式相机的效能。相机效能的提升同样也创造了对在室内或在灰暗环境使用相机之高功率白光光源的需求。

  白光LED不仅广泛地使用在背投照明颜色显示,更已成为照相手机主要光源之一。白光LED具有行动电话设计者所需的理想特性整合,如小尺寸、高亮度输出及提供「Flash」及连续性的「Video」物体照明功能。高输出功率LED更已被发展出特别适用于整合式相机光源之用途,以其能相当胜任物体照明的任务而言,这些相机LED代表了电池供电的另一个重要需求。

  驱动高电流白光LED有三重点

  从系统设计者的观点而言,驱动高电流白光LED有三项主要相关问题:1.提供一个有效率供电源;2.调节LED电流;3.当相机灯光关闭时,确保LED完全从电源端切断。高电流白光LED之电力运转如同一般二极管,但以一个3.4V顺向电压传送,或以一个「典型的」350mA顺向电流操作(表1)。

  较高的LED电流(「Flash」模式,500mA-700mA+)导致较高的顺向电压,较低的电流(「Torch」或「Video」模式,100mA-350mA)则产生较低的顺向电压。而顺向电压也会随温度呈反相变化,如同其它二极管在操作温度范围内,其顺向电压会随着温度的上升产生数百毫伏特的飘移。因此,有效率的供电于LED是相当具有挑战性的,因为LED的顺向电压将依据操作状况而高或低于锂电池电压。

  使用两个以上的LED如果一个相机灯光使用两个或多个平行的LED,额外的供应将因精准电流匹配而成为必须-因顺向压差于任两个LED之间可能差异很大,其中最明显的应变办法是串连LED连接,而此为一个升压转换器能应付得宜的,然而,如果一个并联连接是必须的,则此方案则须提供每个LED独立的电流控制,不管在哪种状况,此电流控制电路应尽可能地将跨在电流检测电阻上的电压降控制到最小,而相机灯光应用的另一个复杂因素是可见光的存在,这是由一个在顺向电流降到微安培级数时高电流LED所产生。在缺少一个既有LED可切断连接的情形下,一个独立且与LED串联的开关将是必须的,以确保在关机时无电流流经此LED。

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