LED照明回路中恢復(fù)二極管的選擇

摘要：文章介紹了一種LED恒流驅(qū)動電路，由于恢復(fù)二極管的選用不當(dāng)，造成了回路瞬時電流大，器件發(fā)熱，效率低下的問題，通過仔細(xì)分析電路，找到了原因并加以解決。
關(guān)鍵詞：LED；恒流驅(qū)動；恢復(fù)二極管；反向恢復(fù)時間

0 引言
在全球能源短缺的背景下，節(jié)能己成為全球熱議的話題。2011年我國耗電總量46928億kWh，其中照明用電占12％，約5631億度，可見在照明領(lǐng)域的節(jié)能有著重要的效益。照明節(jié)能的重點(diǎn)在于提高光源的光效和降低燈具本身損耗，LED作為新一代綠色照明光源，具有環(huán)保、節(jié)能、壽命長、體積小等特點(diǎn)，必將是21世紀(jì)代表性的新型光源。
LED的亮度與通過它的正向電流成正比。從LED的伏安特性可知，當(dāng)采用恒壓供電時，電源電壓的波動會引起LED電流較大的變化；另外LED伏安特性有具有負(fù)溫度系數(shù)的特點(diǎn)，工作過程中隨溫度的升高，亮度會減小。實(shí)際應(yīng)用時，一般采用多只LED串聯(lián)方式，不同廠家或同一廠家的LED離散性較大，為了保證串聯(lián)LED有相同的亮度，延長LED壽命，恒流驅(qū)動是理想的選擇。
文章針對實(shí)際應(yīng)用中的一種3W白色LED恒流驅(qū)動電路，由于續(xù)流回路恢復(fù)二極管的選用問題，造成器件發(fā)熱，無法滿足設(shè)計(jì)要求，通過器件工作原理的仔細(xì)分析，找到了問題并得到了解決。

1 問題引出
LED恒流驅(qū)動電路一般由PWM芯片、MOSFET管、電感及續(xù)流恢復(fù)二極管構(gòu)成。圖1為一種實(shí)際應(yīng)用中的電路原理圖，恒流驅(qū)動由PWM芯片U1(HV9910B)、MOSFET管Q1、3W白色LED D3、恢復(fù)二極管D2、電感L3、工作頻率選擇電阻R1、電流采樣電阻R2、R3、R4及濾波電容C6～C9組成。
設(shè)計(jì)要求恒流電流為630mA，D2設(shè)計(jì)初期選用了快速恢復(fù)二極管FR207，通電工作時，發(fā)現(xiàn)LED回路電流約200mA，LED亮但亮度不夠，此時D2、R2、R3、R4、Q1管發(fā)熱嚴(yán)重。

2 工作原理
2．1 HV9910B特點(diǎn)及應(yīng)用領(lǐng)域
HV9910B是Supertex公司在2007年推出的一種高效的PWM控制的LED驅(qū)動器，其供電電壓范圍為DC8V～DC450V，開關(guān)頻率高達(dá)300kHz，可以外接電阻設(shè)置。LED由恒流驅(qū)動，輸出電流由數(shù)mA至1A。特點(diǎn)如下：
●輸入電壓范圍為DC8V～DC450V；
●輸出電流由幾mA到1A以上，既能驅(qū)動小功率LED，也能驅(qū)動大功率LED；
●可以方便地組成降壓式、升／降壓式架構(gòu)，以滿足不同供電電壓的需求；
●它可以驅(qū)動1個LED到上百個LED；
●轉(zhuǎn)換效率高，可達(dá)90％；
●組成的驅(qū)動器電路簡單，外圍元器件少，不僅占PCB板面積小，并且生產(chǎn)成本低；
●內(nèi)部有能輸入DC450V高壓、輸出7．5V的線性穩(wěn)壓器，無須外接降壓電阻，使電路更簡單，并可輸出作模擬調(diào)光電路的電流；
●有兩種工作模式：恒定頻率模式及恒定關(guān)斷時間模式；
●有兩種調(diào)光方式：模擬調(diào)光方式和PWM調(diào)光方式；
●輸出驅(qū)動電流大小用一個外設(shè)電阻RCS設(shè)定。
8引腳的HV9910B的管腳定義和功能如表1所示。