照明用LED驅動技術方案的探討

　　⑴　限流法

　　如圖2所示，這是傳統的電路。電網電壓通過降壓、整流、濾波后，通過電阻限流使LED穩定工作。這種電路的致命缺點是：電阻R上的功耗直接影響了 系統的效率，再加上變壓器損耗，系統效率約50%。當電源電壓在±10%的范圍內變動時，流過LED的電流變化將≥25%，LED上的功率變化超過 30%。電阻限流的優點是設計簡單、成本低、無電磁干擾；但是電流會隨著VF的變化而改變亮度，效率很低，散熱難。

圖2 限流法

　　⑵　穩壓法

　　圖3是在圖2的基礎上加了一個集成穩壓元件MC7809，使輸出端的電壓基本穩定在9V，限流電阻R可用得很小，不會 造成LED的電壓不穩。但是，此電路效率還是低。因為MC7809和R1上的壓降仍占很大比例，其效率約為40%左右。這就稱不上是節能照明產品。為了達 到既能使LED穩定工作，又能保持高的效率，應采用低功耗的限流元件和電路來使系統效率提高。線形穩壓法的優點是結構簡單、外部元件少、效率中等、成本較低。

圖3 穩壓法

　　⑶　PWM法

　　PWM脈寬調制，即用脈寬調制的方法，改變LED驅動電流的脈沖占空比來控制光的亮度。是利用簡單的數字脈沖，反復開 關LED驅動器的調光技術。使用者只需提供寬、窄不同的數字脈沖，即可實現改變輸出電流，從而調節白光LED的亮度。此驅動電路的特點是，通過一個電感器 將能量傳遞給負載，通常是用一個PWM控制信號，對MOSFET晶體管觸發導通和關斷來實現。通過改變PWM的占空比和電感器的充放電時間，對輸入電壓和 輸出電壓的比率進行調節。這類電路常見的結構包括降壓、升壓、降壓-升壓等類型。優點是高效、穩定，但容易產生人耳聽得見的噪聲，成本高，設計復雜。

圖4 PWM法

　　圖4的PWM信號，經過三極管VQ1的基極連接到P溝道MOS管的柵極上。P溝道MOS管的柵極驅動，采用簡單的NPN三極管驅動放大電路，以改 善MOS管的導通過程，減少驅動電源的功率。當驅動電路直接驅動MOS管時，會引起被驅動MOS管的快速開通和關斷，這就可能造成被驅動MOS管漏源極間 電壓的振蕩。一則引起射頻干 擾，二則有可能造成MOS管遭受過高的電壓而擊穿損壞。為解決這一問題，需在被驅動MOS管的柵極與驅動電路的輸出之間串聯一只無感電阻。當PWM波輸出 高電平時，三極管VQ1導通，從而使MOS管的柵極電壓低于源極電壓，MOS管的源極和漏極導通，LED點亮。當PWM波輸出低電平時，VQ1截 止，LED熄滅。