LED驅動技術歸納

脈沖驅動

由于塑造電壓波形比電流波形更容易，所以脈沖驅動一般是電壓型脈沖驅動，即 LED 負載兩端的電壓是脈沖式的，在一個周期脈沖內，LED 點亮一段時間，熄滅一段時間，但由于人眼存在“視覺暫留”效應，當脈沖頻率足夠大，如 100Hz 時，人眼會感覺 LED 一直處于“亮”狀態，所以 LED 依然可以“連續”發光。

脈沖驅動的最基本驅動波形為方波，但為了提高 LED 的瞬態響應性能，可采用如圖(a)的上下沿尖峰脈沖，如圖(b)的為提高脈沖驅動發光效率的雙電平波形和如圖(c)的綜合上述兩個優勢的多電平波形。

與其他直流驅動方式相比，脈沖驅動在調光性能方面具有顯著優勢，它可以在保持 LED電壓脈沖幅值基本不變情況下，通過調節脈沖占空比實現光輸出調節，調光性能靈活，同時 LED 峰值波長基本不漂移，顏色穩定性好;而其他直流驅動方式在調光時都需改變 LED 電流和電壓幅值，會使 LED 峰值波長漂移，色溫改變，嚴重時白光會變成發黃或發灰的白光。

但在發光效率方面，脈沖驅動的流明效率較恒流或小波動電流驅動時更低，在驅動電流平均值相等的條件下，高占空比時發光效率與恒流相差不大，但隨著占空比減小，發光效率下降較大，在脈沖關斷時間內給讓 LED 承受一定的反向偏置電壓，可以提高發光效率和LED 的耐用性。

由于發光效率較低，驅動性能不如恒流驅動，所以目前 LED 脈沖驅動的實際應用較少。

1.2 交流型驅動

交流 LED 可以簡單等效為將兩個或兩個以上 LED 按一定的規律反向并聯的電路，如下圖所示。

在此，將LED 驅動分為直流驅動和交流驅動兩種形式，并分析直流驅動中的恒壓型、限流型、恒流型和脈沖型驅動方式及其優缺點，為選擇合適的LED驅動方式提供參考。

交流 LED 可以簡單等效為將兩個或兩個以上 LED 按一定的規律反向并聯的電路，如圖所示。

交流型驅動電路結構簡單，若 LED 的額定參數與電源參數匹配，可直接串接在交流電源上工作，如市電;為了減小負載電流隨正弦輸入電壓而造成的巨大波動，可在回路中再加上一個電阻、電容或兩者組合起來的大阻抗限流元件;在調光應用場合，可以通過控制工作的 LED 數量或外加交流 LED 導通調節控制實現調光。

與傳統的 LED 直流驅動相比，在市電供電的應用場合，交流驅動有較大優勢。它可以不需要整流、變壓、變流等能量變換環節，降低了電能損耗，因此具有使用方便、成本低和效率高等優勢。

但是上述交流驅動只是簡單地利用交流市電驅動，還有許多問題有待解決。要使 LED 導通，需要一定的電壓，即門檻電壓，當多個 LED串聯時，該門檻電壓比較高，而電壓按正弦變化。因此，如圖所示，在一個周期內，LED在一定的時間內都不導通，使 LED 的利用率降。還有一種應用兩相電壓驅動的方法，通過控制兩相電壓的電位差控制 LED 的點亮時程。但 LED 兩端電壓按正弦波變化，致使 LED 電流波動較大，而 LED 的光輸出波長與電流密切相關，LED 轉換為白光的效率降低了，浪費了大量的光能。

1.3 總結對比

由此可見，上述各種驅動方式各有優點，有待進一步發展和完善，如開發損耗更小的限流方式;尋找更優的恒流驅動控制策略;研究脈沖驅動中脈沖各參數對 LED 性能的影響;解決交流驅動中電流波動大的問題。而另外一個發展方向是將兩種或多種驅動方式的優點有機地結合在一起，開發出性能更好的 LED 驅動方式。

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