最新led的三种驱动方式(精)资料
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三种Micro-LED驱动方式对比,哪种更具优势?Micro-LED是电流驱动型发光器件,其驱动方式一般只有两种模式:无源选址驱动与有源选址驱动,此文还延伸有源驱动的另一种半有源驱动。
这几种模式具有不同的驱动原理与应用特色,下面将通过电路图来具体介绍其原理。
什么是PM驱动模式?无源选址驱动模式把阵列中每一列的LED像素的阳极(P-electrode)连接到列扫描线(Data Current Source),同时把每一行的LED像素的阴极(N-electrode)连接到行扫描线(Scan Line)。
当某一特定的第Y列扫描线和第X行扫描线被选通的时候,其交叉点(X,Y)的LED像素即会被点亮。
整个屏幕以这种方式进行高速逐点扫描即可实现显示画面,如图1所示。
这种扫描方式结构简单,较为容易实现。
但不足之处是连线复杂(需要X+Y根连线),寄生电阻电容大导致效率低,像素发光时间短(1场/XY)从而导致有效亮度低,像素之间容易串扰,并且对扫描信号的频率需求较高。
另外一种优化的无源选址驱动方式是在列扫描部分加入锁存器,其作用是把某一时刻第X 行所有像素的列扫描信号(Y1,Y2 Yn)提前存储在锁存器中。
当第X行被选通后,上述的Y1-Yn信号同时加载到像素上[3]。
这种驱动方式可以降低列驱动信号频率,增加显示画面的亮度和质量。
但仍然无法克服无源选址驱动方式的天生缺陷:连线庞杂,易串扰,像素选通信号无法保存等。
而有源选址驱动方式为上述困难提供了良好的解决方案。
什么是AM驱动模式?在有源选址驱动电路中,每个Micro-LED像素有其对应的独立驱动电路,驱动电流由驱动晶体管提供。
基本的有源矩阵驱动电路为双晶体管单电容(2T1C:2 Transistor 1 Capacitor)电路,如图2所示。
每个像素电路中使用至少两个晶体管来控制输出电流,T1为选通晶体管,用来控制像素。
led驱动原理LED驱动原理。
LED(Light Emitting Diode)是一种能够发光的半导体器件,它具有功耗小、寿命长、体积小等优点,因此在照明、显示、通信等领域得到了广泛的应用。
而LED的驱动原理则是LED工作的基础,下面我们将详细介绍LED的驱动原理。
首先,LED的工作原理是利用半导体材料的电子能级结构。
当LED两端加上正向电压时,电子从N区向P区注入,与空穴复合,释放出能量,从而产生光子,即发光。
因此,LED的驱动电路需要提供合适的电压和电流,以确保LED正常工作。
其次,LED的驱动电路一般包括恒流驱动和恒压驱动两种方式。
恒流驱动是通过控制电流大小来驱动LED,保证LED工作在恒定的电流下,从而保证LED的亮度稳定。
而恒压驱动则是通过控制电压大小来驱动LED,保证LED两端的电压稳定,从而保证LED的工作电压不会超过其额定值,延长LED的使用寿命。
另外,LED的驱动电路还需要考虑到电路的稳定性和效率。
稳定性是指LED在不同工作环境下能够保持稳定的亮度和颜色,而效率则是指LED的光电转换效率,即LED发出的光功率与输入电功率的比值。
因此,LED的驱动电路需要具备良好的稳定性和高效率,以满足LED在不同应用场景下的需求。
此外,LED的驱动电路还需要考虑到保护功能。
由于LED是一种比较脆弱的器件,对于过电流、过压、过温等情况需要进行保护,以避免LED受损。
因此,LED的驱动电路一般会加入过流保护、过压保护、过温保护等功能模块,以确保LED在各种情况下都能够安全可靠地工作。
最后,LED的驱动电路还需要考虑到调光和调色的功能。
调光是指通过控制LED的亮度来实现不同光照需求,而调色则是指通过控制LED的颜色来实现不同的光照效果。
因此,LED的驱动电路需要具备调光和调色的功能,以满足不同应用场景下对于光照的需求。
综上所述,LED的驱动原理涉及到LED的工作原理、驱动方式、稳定性和效率、保护功能以及调光调色功能等多个方面。
led驱动方案在现代社会中,LED灯具的市场需求越来越大,这也催生了许多厂商的加入。
然而,研发一个高质量且经济实惠的LED驱动方案可不是一件容易的事情。
本文将介绍几种LED驱动方案以及它们各自的优缺点,希望能够给大家提供一些参考。
一、常见的1.1 恒压驱动恒压驱动是一种非常简单的模式,它解决了LED灯泡的电压问题,并使它们在过程中的增光保持恒定。
当然,这种方案也有一些限制,LED所需的功率或者电流必须非常低。
1.2 恒流驱动恒流驱动是在LED灯普及后出现的一种驱动方式。
它可以提供足够的电流,使LED灯发光,同时,也可以在大功率应用中为LED灯提供保护。
这种方案的优点是变化仅限于输入、输出和驱动电压之间的匹配度。
1.3 功率因数修正功率因数是测量电力线路效率的一项标准。
不理想的功率因数会使电线损失能量并浪费电能。
在这种情况下,功率因数修正技术成为了解决方法,同时也有效地减少了电能的浪费。
一、LED驱动方案的优缺点2.1 恒压驱动优点:能够提供代表灯泡最高限制电压的电压;温暖的光具有一定的质量以及盈亮效果。
缺点:不足以控制LED的输出亮度;当使用高电压时,LED可能会短路或者过热。
2.2 恒流驱动优点:使LED灯具消耗的电流保持不变;使光变得更加柔和,不会使眼睛受到刺激;有更长的使用寿命。
缺点:需要预留适当的保护裕度;更高的成本。
2.3 功率因数修正优点:提高了电能的使用效率;减少了电路损耗;使用更智能、更节能的电源。
缺点:价格较高。
三、LED驱动方案如何选择LED灯驱动方案可以根据具体情况选择。
如果预算允许,而且希望LED灯具具有更高的性能,并且使用寿命更长,那么恒流驱动或功率因数修正方案就是不错的选择。
然而,如果需要使用的LED灯泡只需要输出低功率,则恒压驱动方案可能更加合适。
最终选择何种方案还需看情况灵活决定。
总之,为了保证LED灯具的稳定性和安全性,选择合适的驱动方案是很有必要的。
从经济、安全和可靠性角度考虑,选择高质量的驱动方案,才能更好地实现期望的光效与服务寿命。
一目前,LED驱动电路大致可以分为:电阻降压驱动方式,线性稳压/恒流电源驱动方式,电荷泵驱动方式,DC-DC转换驱动方式。
电阻降压式LED驱动电路成本低、简单易行。
LED 是电流控制型器件,其导通压降相对较低,因此,最简单的方法是使用电阻限制LED的电流。
然而,此驱动方式不具备任何保护功能,且电阻消耗功率较大,电路效率较低。
线性LED驱动电路结构简单、实现方便,电路的核心是利用工作于线性区的功率三极管或MOSFFET作为一动态可调电阻来控制负载。
线性LED驱动电路输出线性直流电,可用于要求较高的场合,但由于线性电源的调整管工作在放大状态,因而发热量大,效率较低。
电荷泵驱动电路根据输出方式的不同有电压输出型和电流输出型两种:电压输出型电荷泵驱动电路输出恒定电压,电流输出型电荷泵驱动电路输出恒定电流。
电荷泵电路的最大优势是无须使用电感元件,具有成本低、噪声低、辐射EMI小以及控制能力强等优点。
然而,电路的效率会随着输入电压和输出电压的比例关系而变化,有时效率会低至70%以下,尤其是电压调节的电荷泵的效率往往不足70%。
因此,电荷泵式驱动电路在大功率LED驱动应用中受到了限制。
DC-DC转换驱动方式可分为:开关型LED恒流芯片驱动方式、非隔离式开关电源驱动方式、隔离式开关电源驱动方式。
非隔离式开关电源驱动方式,如降压型(Buck)和升压型(Boost)电路等,利用开关技术可获得较高的效率和较宽的电压范围。
然而,此类DC-DC变换器输入和输出共地,不能实现良好的电气隔离,因而并不适用于交流输入的场合。
隔离式开关电源驱动方式,如正激变换方式(Forward)和反激变换方式(Flyback)等,利用变压器进行输入与输出之间的隔离,并可采用工频交流电供电,具有效率高、适用性好、安全、可靠等优点,成为现阶段LED恒流驱动电路的首选。
二1)按驱动方式分,按LED驱动方式可分为恒流式和稳压式两大类。
(1)恒流式。
a.恒流电路输出的电流是恒定的,而输出的直流电压却随着负载阻值的大小不同在一定范围内变化。
LED是一种半导体器件,需要符合特定的驱动条件才能正常工作。
下面是LED 的常见驱动条件:
1.电压:LED是通过施加正向电压使得电流流过导体间的PN结来发光的。
正向电压是指将正电压施加在LED的P端,负电压施加在N端。
一般情况下,LED的正向工作电压为2V-4V,具体数值取决于LED的类型和颜色。
2.电流:合适的电流是保证LED发光效果和寿命的关键。
电流过大会使LED过热,影响寿命,电流过小则无法达到理想的亮度。
一般情况下,常见的LED工作电流在1mA-100mA之间,具体数值也取决于LED的类型和规格。
3.驱动方式:LED可以采用恒流驱动和恒压驱动两种方式。
恒流驱动是通过保持LED的工作电流不变,来提供稳定的亮度。
恒压驱动是通过保持LED的工作电压不变,来提供稳定的亮度。
选择恒流驱动还是恒压驱动取决于具体应用需求和电路设计。
4.驱动电源:为了提供适当的电压和电流,需要使用适当的驱动电源。
驱动电源的工作特性应与LED的驱动条件相匹配,以确保稳定的电压和电流供应。
需要注意的是,LED的驱动条件会因LED的类型、颜色、工作环境和应用需求的不同而有所差异。
在进行LED驱动设计时,应根据具体情况选择适当的驱动条件,并确保满足LED的最大额定电流和工作温度等要求,以保证其正常工作和寿命。
LED 基本连接方式与驱动方式比较LED 的基本连接方式有串联、并联和串并联混联三种基本的连接方式。
同时,驱动电路还有恒压驱动与恒流驱动两种驱动方式。
在使用时,应该根据使用的场合、LED 灯的数目等,合理地选择LED 灯串的连接方式以及驱动电路的形式,才能保证系统工作的稳定性与可靠性。
下面分别介绍三种不同的联接方式以及所适合的驱动电路的形式。
1) 串联方式LED 的串联驱动方式如图2-1所示。
图(b)中的齐纳管为保护作用,并用其反向击穿电压要大于LED 灯的正向导通压降。
采用此种连接方式,最大的优点是能够保证各个LED 灯上所流的电流大小一致,从而使各个灯的亮度能够保持高度的一致,但当灯串的数目比较多时,此种连接方式会要求驱动器输出很好的电压。
V+V- V+V-(a) (b)图2-1 LED 的串联驱动方式对于串联方式,如果采用恒压驱动的形式,当某一个LED 灯发生短路时,就会导致其他LED 灯上的电压增大,从而造成电流变化很大,而使亮度发生很大的变化,甚至过大的电流会烧坏LED 灯。
若采用恒流的驱动方式,则会克服这种缺陷。
然而,无论采用恒压还是恒流的驱动方式,一旦某一个LED 灯发生了开路,则整个LED 灯串都不能正常工作,解决方法是如图2-1(b),给每一个LED 灯并联一个齐纳二极管,此齐纳二级管同时有保护LED 的作用。
2) 并联方式LED 的并联驱动方式如图2-2所示。
当驱动器的输出电压比较低时,适合采用此种连接方式,但同时这种方式要求驱动器能够提供比较大的驱动电流。
此种驱动方式的优点是当其中一个LED 发生开路时,不会影响其他LED 灯的正常工作。
图2-2 LED灯的并联驱动方式此种连接方式最大的缺点是各路间的电流一致性很差,从而造成各个LED 的亮度的不一致性,这是由于各大LED灯的正向导通压降的不匹配性造成的,因此采用此种连接方式,要选择一致性高的LED灯。
另外,此种连接方式适合采用恒压驱动,而不适合采用恒流驱动的形式。
三种常用的LED驱动电源详解(开关恒流源/线性IC电源/阻容降压电源)什么是LED驱动电源LED驱动电源就是把电源供应转换为特定的电压电流以驱动LED发光的电源转换器,通常情况下:LED驱动电源的输入包括高压工频交流(即市电)、低压直流、高压直流、低压高频交流(如电子变压器的输出)等。
而LED驱动电源的输出则大多数为可随LED正向压降值变化而改变电压的恒定电流源。
LED驱动电源的特点1.高可靠性特别像LED路灯的驱动电源,装在高空,有防水铝壳驱动电源,质量好的话不容易坏,减少维修次数。
2.高效率LED是节能产品,驱动电源的效率要高。
对于电源安装在灯具内的结构,尤为重要。
因为LED的发光效率随着LED温度的升高而下降,所以LED的散热非常重要。
电源的效率高,它的耗损功率小,在灯具内发热量就小,也就降低了灯具的温升。
对延缓LED的光衰有利。
3.高功率因数功率因数是电网对负载的要求。
一般70瓦以下的用电器,没有强制性指标。
虽然功率不大的单个用电器功率因素低一点对电网的影响不大,但晚上大家点灯,同类负载太集中,会对电网产生较严重的污染。
对于30瓦~40瓦的LED驱动电源,据说不久的将来,也许会对功率因数方面有一定的指标要求。
4.驱动方式现在通行的有两种:其一是一个恒压源供多个恒流源,每个恒流源单独给每路LED供电。
这种方式,组合灵活,一路LED故障,不影响其他LED的工作,但成本会略高一点。
另一种是直接恒流供电,LED串联或并联运行。
它的优点是成本低一点,但灵活性差,还要解决某个LED故障,不影响其他LED运行的问题。
这两种形式,在一段时间内并存。
多路恒流输出供电方式,在成本和性能方面会较好。
也许是以后的主流方向。
5.浪涌保护LED抗浪涌的能力是比较差的,特别是抗反向电压能力。
加强这方面的保护也很重要。
有些LED灯装在户外,如LED路灯。
由于电网负载的启甩和雷击的感应,从电网系统会侵入各种浪涌,有些浪涌会导致LED的损坏。
Micro-LED三种驱动方式对比Micro-LED 是流型光器件,其方式一般只有两种模式:无源址(PM :Passive Matrix ,又称无源址、被址、无源等等 )与有源址 (AM :Active Matrix ,又称有源址、主址、有源等另一种“半有源” 。
几种模式具有不同的原理与用特色,下面将通路来具体介其原理。
),此文延伸有源的什么是PM 模式 ?无源址模式把列中每一列的 LED 像素的阳极 (P-electrode) 接到列描 (Data Current Source) ,同把每一行的 LED 像素的阴极(N-electrode) 接到行描 (Scan Line) 。
当某一特定的第 Y 列描和第 X 行描被通的候,其交叉点 (X,Y)的 LED 像素即会被点亮。
整个屏幕以种方式行高速逐点描即可示画面,如 1 所示。
种描方式构,容易。
但不足之是复(需要 X+Y 根 ),寄生阻容大致效率低,像素光短(1 /XY) 从而致有效亮度低,像素之容易串,并且描信号的率需求高。
另外一种化的无源址方式是在列描部分加入存器,其作用是把某一刻第Y2⋯⋯ Yn) 提前存在存器中。
当第X 行被通后,上述的Y1-Yn 信号同加到像素上X 行所有像素的列描信号(Y1 ,[3] 。
种方式可以降低列信号率,增加示画面的亮度和量。
但仍然无法克服无源址方式的天生缺陷:,易串,像素通信号无法保存等。
而有源址方式上述困提供了良好的解决方案。
什么是AM 模式 ?在有源址路中,每个Micro-LED像素有其的独立路,流由晶体管提供。
基本的有源矩路双晶体管容(2T1C : 2 Transistor 1 Capacitor)路,如 2 所示。
每个像素电路中使用至少两个晶体管来控制输出电流,T1 为选通晶体管,用来控制像素电路的开或关。
T2 是驱动个晶体管,与电压源联通并在一场(Frame) 的时间内为Micro-LED 提供稳定的电流。
全面讲解LED驱动电源方案一、什么是LED?LED(Light Emi tting Diode),又称发光二极管,它们利用固体半导体芯片作为发光材料,当两端加上正向电压,半导体中的载流子发生复合,放出过剩的能量而引起光子发射产生可见光。
二、LED有哪些优点?★高效节能一千小时仅耗几度电(普通60W白炽灯十七小时耗1度电,普通10W节能灯一百小时耗1度电)★超长寿命半导体芯片发光,无灯丝,无玻璃泡,不怕震动,不易破碎,使用寿命可达五万小时(普通白炽灯使用寿命仅有一千小时,普通节能灯使用寿命也只有八千小时)★光线健康光线中不含紫外线和红外线,不产生辐射(普通灯光线中含有紫外线和红外线)★绿色环保不含汞和氙等有害元素,利于回收和利用,而且不会产生电磁干扰(普通灯管中含有汞和铅等元素,节能灯中的电子镇流器会产生电磁干扰)★保护视力直流驱动,无频闪(普通灯都是交流驱动,就必然产生频闪)★光效率高,发热小:90%的电能转化为可见光(普通白炽灯80%的电能转化为热能,仅有20%电能转化为光能)★安全系数高所需电压、电流较小,发热较小,不产生安全隐患,可用于矿场等危险场所★市场潜力大低压、直流供电,电池、太阳能供电即可,可用于边远山区及野外照明等缺电、少电场所。
三、权威预测半导体照明将在未来5-10年内取代现有传统光源。
“未来白光LED将更加便宜,市场总体容量将快速增长。
”许志鹏乐观地指出,据美国能源部预测,2010年前后,美国将有55%的白炽灯和荧光灯被LED替代,可能形成一个500亿美元的大产业。
而日本提出,LED将在今年大规模替代传统白炽灯。
日、美、欧、韩等国均已正式启动LED照明战略计划。
美国能源部预测,到2010年前后,美国将有55%的白炽灯和荧光灯将被嵌在芯片上的发光体---半导体灯替代。
日本计划到2008年用这种半导体灯替代50%的传统照明灯具。
科学家测量发现,在同样亮度下,LED的电能消耗仅为白炽灯的1/10,寿命则是白炽灯的100倍。
2.1.2 白光 LED 芯片的驱动方式
白光 LED 驱动电路按照 LED 连接方式的不同可分为三类:串联驱动、并联驱动、混联
驱动。
(1)串联驱动
图 2.3 是串联驱动的电路图。
流过每个 LED 的电流相同,确保了每个白光 LED 的亮度和
颜色达到最接近的匹配度。
电路中任何一个白光 LED 断开时,其余 LED 将全部熄灭;短路
时,若芯片是稳压驱动,则其余白光 LED 的压降值增大,会减小余下 LED 的使用寿命或直
接导致其损坏,若是恒流驱动,则不会对其余白光 LED 造成影响
[16,17]。
串联驱动方式
(2)并联驱动
图 2.4 并联驱动的电路图。
并联驱动的驱动电压比串联驱动的驱动电压小,但其驱动电
流却比串联驱动大得多。
由于 LED 的不一致性,电路不能确保流过每个 LED 的电流一样,
使得每个 LED 的亮度和颜色存在一定的偏差
[16,17]。
并联驱动电路当其中一个 LED 短路时,其余 LED 都熄灭;断开时,若是稳压驱动,则
其余 LED 正常工作,若是稳流驱动,则流经其余白光 LED 的电流增大,容易损坏LED。
并联驱动方式
(3)混联驱动
图 2.5 是混联驱动的电路图,可看出其混合了串联驱动与并联驱动。
当电路中连接的 LED
数量较多时,若只采用串联方式,则要求 LED 驱动芯片具有很高的输出电压,若只用并联方
式,则要求 LED 驱动芯片具有很高的输出电流。
混联驱动可降低驱动电压和减小驱动电流
[16,17]。
混联驱动方式。