LED照明回路中恢復二極管的選擇

摘要：文章介紹了一種LED恒流驅動電路，由于恢復二極管的選用不當，造成了回路瞬時電流大，器件發熱，效率低下的問題，通過仔細分析電路，找到了原因并加以解決。
關鍵詞：LED；恒流驅動；恢復二極管；反向恢復時間

0 引言
在全球能源短缺的背景下，節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，可見在照明領域的節能有著重要的效益。照明節能的重點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，具有環保、節能、壽命長、體積小等特點，必將是21世紀代表性的新型光源。
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伏安特性有具有負溫度系數的特點，工作過程中隨溫度的升高，亮度會減小。實際應用時，一般采用多只LED串聯方式，不同廠家或同一廠家的LED離散性較大，為了保證串聯LED有相同的亮度，延長LED壽命，恒流驅動是理想的選擇。
文章針對實際應用中的一種3W白色LED恒流驅動電路，由于續流回路恢復二極管的選用問題，造成器件發熱，無法滿足設計要求，通過器件工作原理的仔細分析，找到了問題并得到了解決。

1 問題引出
LED恒流驅動電路一般由PWM芯片、MOSFET管、電感及續流恢復二極管構成。圖1為一種實際應用中的電路原理圖，恒流驅動由PWM芯片U1(HV9910B)、MOSFET管Q1、3W白色LED D3、恢復二極管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。
設計要求恒流電流為630mA，D2設計初期選用了快速恢復二極管FR207，通電工作時，發現LED回路電流約200mA，LED亮但亮度不夠，此時D2、R2、R3、R4、Q1管發熱嚴重。

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