大功率LED高頻驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)方案

　　3 高頻LED驅(qū)動(dòng)電路

　　基于半導(dǎo)體恒流二極管的高頻大功率LED 驅(qū)動(dòng)電路的結(jié)構(gòu)圖如圖3 所示。其中Q1 為2THLXXX 系列恒流二極管， LD1 為LED, D1 為普通二極管（ 鍺管）。VCC 為直流電源， D1負(fù)極輸入為高頻脈沖。電路工作原理是當(dāng)普通二極管D1 反向端為低電平時(shí)，2THL恒流二極管關(guān)斷， LED熄滅； 當(dāng)普通二極管反向端為高電平時(shí)， 恒流二極管導(dǎo)通輸出一個(gè)大電流，LED點(diǎn)亮。由于人眼視覺障礙， 感覺不到LED 亮度變化。通過調(diào)整脈沖的占空比即可調(diào)節(jié)LED 亮度。

圖3 高頻大功率LED驅(qū)動(dòng)電路結(jié)構(gòu)圖

　　驅(qū)動(dòng)1W 以上LED 時(shí)一般采用2THL300恒流二極管， 輸出電流為300~ 350mA, 最大使用電壓為20~40 V, 為了提供更大電流可以將多個(gè)恒流二極管并聯(lián)使用， 并聯(lián)以后輸出電流為各個(gè)恒流二極管標(biāo)稱電流之和。2THL系列恒流二極管不同型號(hào)之間可以并聯(lián)使用（如一個(gè)2THL050 和一個(gè)2THL300并聯(lián)輸出電流為350~ 400 mA ）， 值得注意的是不同型號(hào)恒流二極管并聯(lián)以后， 最大使用電壓由標(biāo)稱最大的恒流二極管決定。圖4 為恒流二極管并聯(lián)連接方式。由于2THL系列恒流二極管控制端與負(fù)極端存在一個(gè)PN結(jié)正向壓降約為0. 7 V, 為了使輸入高頻脈沖為0電平時(shí)恒流二極管完全關(guān)斷， D1應(yīng)使用管壓降0. 2 V 的鍺材料二極管。

圖4 恒流二極管并聯(lián)連接方式圖

　　大功率白光LED 主要應(yīng)用在裝飾照明、建筑照明、景觀照明及大屏幕顯示背光源等許多場合。在這些場合下， 宜采用工頻市電供電。白光LED的正向工作電壓范圍通常為3. 2~ 4 V, 若采用交流市電供電，必須先進(jìn)行AC /DC 和DC /DC 兩步轉(zhuǎn)換。驅(qū)動(dòng)20W以下的LED, VCC 可以采用簡易的開關(guān)電源。開關(guān)電源具有效率高、功耗小、輸出電壓穩(wěn)定、體積小等特點(diǎn)。由于20W 以上的開關(guān)電源一般結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積較大、制造成本較高， 因此驅(qū)動(dòng)20 W 以上LED 時(shí)VCC宜采用工頻變壓器式線性直流電源。由于2THL恒流二極管的工作電壓范圍比較寬（ 3~ 40 V ） , 耐瞬間沖擊電壓100 V, 因此在設(shè)計(jì)工頻變壓器線性直流電源時(shí)可以簡化穩(wěn)壓電路。鍺管D1負(fù)極端輸入除了高頻脈沖方波外， 還可以是其他類型的高頻信號(hào)。在實(shí)際應(yīng)用中為了便于調(diào)光一般使用高頻方波脈沖信號(hào)。