电源芯片大功率LED灯驱动电源的电路原理图

LED驱动电源电路分析今天给大家简单分析一个（LED驱动）电路，供大家学习。

一，先从一个完整的LED驱动（电路原理）图讲起。

本文所用这张图是从网上获取，并不代表具体某个（产品），主要是想从这个图中，跟大家分享目前典型的恒流驱动电源原理，同时跟大家一起分享大牛对它的理解，希望可以帮到大家。

那么本文只做定性分析，只讨论（信号）的过程，对具体电压（电流）的参数量在这里不作讨论。

图1某款LED驱动电路原理图二、原理分析为了方便分析，把图1分成几个部分来讲1：输入过压保护主要是雷击或者市冲击带来的浪涌。

如果是（DC）电压从“+48V、GNG”两端进来通过R1的电阻，此电阻的作用是限流，若后面的线路出现短路时，R1流过的电流就会增大，随之两端压降跟着增大，当超过1W时就会自动断开，阻值增加至无穷大，从而达到保护输入电路+48V不受到负载的影响)限流后进入整流桥。

图2输入过压（保护电路）R1与RV构成了一个简单过压保护电路，RV是一个压敏元件，是利用具有非线性的（半导体）材料制作的而成，其伏安特性与稳压（二极管）差不多，正常情况显高阻抗状态，流过的电流很少，当电压高到一定的时候(主要是指尖峰浪涌，如打雷的时候高脉冲串通过市电串入进来)，压敏RV会显现短路状态，直接截取整个输入总电流，使后面的电路停止工作，此时，由于所有电流将流过R1和RV，因R1只有1W的功率，所以瞬间可以开路，从而保护了整个电路不被损坏。

2、整流滤波电路当交流AC输入时，则桥式整流器是利用二极管的单向导通性进行整流的最常用的电路，将交流电转变为直流电。

当直流DC(+48V)电压直接进入整流桥BD时，输出一个上正下负的直流电压，如果+48V（电源）本身也是直流的，那整流桥的作用就是对输入起到的是极性保护作用，无论输入是上正下负还是上负下正都不会损坏驱动电源，通过C1C2L1进行滤波，图3是一个LCΠ型滤波电路，目的是将整流后的电压波形平滑的直流电。

LED驱动芯片方案应用介绍性能介绍AMC7135:AMC7135是一个低电压差●是一个低电压差，310mA与350mA固定电流输出的LED恒流驱动IC，先进的Bi-COMS结构使它具备低静态电流与输入输出低压差。

●AMC7135可以驱动一个1W的大功率白光LED，可应用于手电筒，矿灯，应急照明。

●AMC7135工作电压2.7-6伏（DC），可以很方便的使用可充式锂电池作为照明电源之用，也可以使用太阳能供电。

●使用AMC7135最大的优点是不用外围元器件，可以减少产品的体积，提高产品稳定性。

少产品的体积提高产品稳定性要特点及应用电路AMC7135主要特点及应用电路TX5611/TX5612:性能介绍TX5611/5612是一款可以工作于27V ●是款可以工作于2.7V 到6V 的电流调制电路，恒定输出电流可达1.2安培，可以用来驱动包括白色发光二极管在内的发光二极管。

的输出电流通过一个外部的电阻设置TX5611/5612的输出电流通过个外部的电阻设置，可设置的电流范围为30毫安到1.2安培。

芯片内部集成有功率晶体管，大大减少了外部元器件的数目。

其它功能包括芯片过温保护断路保护等它功能包括芯片过温保护，LED 短路/断路保护等。

●特点:LED ,LED 高亮度驱动,头灯,电筒,照明,手持式电子装置工作电压范围：:2.7V ,芯片内部集成有功率晶体管12低压差,用外部电阻设置的输出电流可达1.2 安培,输出电流精度：±8%,工作的环境温度范围：－40℃to 85℃,采用5管脚的SOT89封装,产品无铅TX5611/TX5612主要特点及应用电路要特点及应用电路性能介绍AMC7150:AMC7150●是内含PWM控制的大功率LED驱动IC。

其驱动电流从几十mA 一直到1.5A，工作电压高达40V，工作频率可由外部控制，最高可达200KHz，电流调节通过外部一个电阻实现。

可驱动一个以上串联或并联的大功率LED。

此外，通常 LED 的伏安特性具有负温度系数，大约为－2mV/℃。如果 LED 工作温度升
高，其正向导通电压下降，如图 4 所示。如果采用恒压源供电，LED 工作温度越高，其正向
导通电压越小从而导致其工作电流越大，这是个正反馈过程，如果 LED 散热面积不够则会导
致其工作温度迅速增大，LED 可能因为过热而加速老化甚至损坏。因此，基于大功率 LED 正 向电压的微小变化可引起正向电流的较大的变化和伏安特性具有负温度系数两方面因素，大 功率 LED 必须采用恒流源而不是恒压源供电。
与传统的照明灯相比，LED 具有如下优点： （1）寿命长，可靠耐用，维护费用低廉。LED 可连续使用 10 万小时，大功率 LED 寿命 也可达 5 万小时以上，比普通白炽灯泡长 100 倍； （2）效率高、耗电小。现在商用大功率已经可以达到 1501m/w，最终可达到 200lm/W。 LED 的光谱几乎全部集中于可见光区域，其发光效率可达 80％～90％，比节能灯还要节能 1/4。 以 12 英寸的红色交通信号灯为例，若采用低光效的 140W 白炽灯作为光源，所产生的 2000lm 的白光经红色滤光片后损失 90％，只剩下 2001m 的红光，而采用 18 个红色 LED 即可产生同 样的光效，但其耗电仅为 14W（包括电路损失）； （3）绿色环保：由于采用电致发光的原理，不像荧光灯含有汞成分，废物可以回收，并 且光谱中几乎没有紫外线和红外线，故没有辐射，是很好的绿色照明光源； （4）点亮速度快。汽车信号灯是 LED 光源应用的一个重要领域，由于 LED 响应速度快 (ns 级)，在汽车上安装高位 LED 刹车灯，可以减少汽车追尾事故的发生； （5）适用性广泛：LED 元件的体积可以做得非常小，更加便于各种设备的布置和设计， 适合于各种场合； （6）控制管理：LED 可以集中控制，也易于分散控制或对点进行调节控制，通过控制电 路很容易调控亮度，实现多样的动态变化效果。 尽管 LED 具有许多优点，但目前仍存在下述缺点： （1）功率低。市面上的单个 LED 功率一般在 10W 以下，这是目前 LED 难以成为照明首 选的最大瓶颈； （2）需要严格控制工作温度。LED 是一种半导体材料，与普通二极管一样具有 PN 结， 由于大功率 LED 的工作电流比较大，所以与功率半导体器件相同，需要考虑散热问题，结温 过高会直接影响 LED 的寿命，并且会增大 LED 的光衰，情况严重的会将 LED 烧坏； （3）价格高。除了功率低，价格是 LED 难以大规模应用的主要因素。目前 1W 级白光 LED 大约 15 元／个，如果将几十个 LED 组合，其成本将大大增加； （4）驱动电路复杂、昂贵。大功率 LED 属于低电压、大电流功率器件（1W 级白光 LED 正向电压约为 3.5V，正向电流为 350mA），必须用直流恒流驱动，驱动电路还要解决从交流 电压（220V 或 110V）向直流低压（如 24V 或 48V）高效转换问题，因此驱动电路较复杂、 昂贵。 总体而言，LED 光源在很多领域有着其他光源无法替代的优势，具有广阔的发展前景。 虽然高昂的价格还限制着 LED 灯进入家庭照明，但从长远来看 LED 必将替代传统电光源。 功率 LED 最早由 HP 公司于 20 世纪 90 年代初推出“食人鱼”封装结构的 LED，并于 1994 年推出改进型的“Snap LED”，有两种工作电流，分别为 70mA 和 150mA，输入功率可达 0.3W。 单芯片瓦级功率 LED 最早由 Lumileds 公司于 1998 年推出的 Luxeon LED，该封装结构首次采 用热电通路分离的形式，将倒装芯片用硅载体直接焊接在热沉上，并采用反射杯、光学透镜

LED节能灯的工作原理及原理图LED节能灯是一种高效、节能的照明设备，其工作原理基于LED（Light Emitting Diode）发光二极管的特性。

本文将详细介绍LED节能灯的工作原理，并提供相应的原理图。

一、LED节能灯的工作原理1. LED发光原理LED是一种半导体器件，通过电流通过时，电子和空穴在半导体材料中复合，释放出能量并发出光。

这种发光过程称为电致发光，其主要原理是电子在半导体材料的能带结构中跃迁所致。

2. LED节能灯的结构LED节能灯主要由LED芯片、散热器、驱动电路和外壳组成。

LED芯片是整个灯具的核心部件，散热器用于散热，驱动电路提供合适的电流和电压，外壳起到保护作用。

3. LED节能灯的工作原理LED节能灯的工作原理是将交流电转换为直流电，然后通过驱动电路将电流和电压调整到适合LED芯片的工作范围。

LED芯片发出的光经过透镜或反射板的聚光和扩散，形成均匀的照明效果。

二、LED节能灯的原理图下面是LED节能灯的简化原理图，用于说明其工作原理：[原理图]1. 交流电源：提供电力供应，通常为220V交流电。

2. 整流电路：将交流电转换为直流电，通过整流二极管进行整流。

3. 滤波电路：对直流电进行滤波，去除电流中的波动。

4. 驱动电路：通过驱动芯片控制LED芯片的电流和电压。

5. LED芯片：发光二极管，将电能转化为光能。

6. 散热器：散热器用于散热，保证LED芯片的正常工作温度。

7. 透镜或反射板：通过聚光和扩散，形成均匀的照明效果。

三、LED节能灯的优势1. 高效节能：LED节能灯相比传统灯具，能耗更低，能效更高，能够节省大量电能。

2. 长寿命：LED节能灯寿命长，可达到数万小时，相比传统灯具寿命更长。

3. 环保健康：LED节能灯不含有汞等有害物质，不会产生紫外线和红外线辐射，对环境和人体健康无害。

4. 快速启动：LED节能灯启动时间短，无需预热，即刻达到最大亮度。

5. 色彩丰富：LED节能灯可实现多种颜色的光照，可根据需要进行调节。

大功率LED 的驱动电路设计（PT4115应用）摘要：LED （light emitting diode ）即发光二极管，是一种用途非常广泛的固体发光光源，一种可以将电能转化为光能的电子器件。

由于LED 具有节能、环保、使用寿命非常长，LED 元件的体积非常小，LED 的发出的光线能量集中度很高，LED 的发光指向性非常强，LED 使用低压直流电即可驱动，显色性高（不会对人的眼睛造成伤害）等优点，LED 被广泛应用在背光源、照明、电子设备、显示屏、汽车等五大领域。

而且随着LED 研发技术的不断突破，高亮度、超高亮度、大功率的LED 相继问世，特别是白光LED 的发光效率已经超过了常用的白炽灯，正朝着常照明应用的方向发展，大有取代传统的白炽灯甚至节能灯的趋势。

本论文主要介绍采用恒流驱动方式实现驱动电路，并且提出一种基于恒流驱动芯片PT4115的高效率的大功率LED 恒流驱动解决方案。

该种驱动电路简单、高效、成本低，适合当今太阳能产品的市场化发展。

关键词：大功率LED ；驱动电路；恒流驱动芯片PT4115一、LED 主要性能指标：1）LED 的颜色：目前LED 的颜色主要有红色,绿色,蓝色,青色,黄色,白色,暖白,琥珀色等其它的颜色；2）LED 的电流：一般小功率的LED 的正向极限电流多在20mA 。

但大功率LED 的功率至少在1W 以上，目前比较常见的有1W 、3W 、5W 、8W 和10W 。

1W LED 的额定电流为350mA,3W LED 的750mA 。

3）LED 的正向电压：LED 的正极接电源正极,负极接电源负极。

一般1W 的大功率LED 的正向电压为3.5V~3.8V 。

4）LED 的反向电压：所允许加的最大反向电压。

超过此值，发光二极管可能被击穿损坏 LED 发光强度：光源在给定方向的单位立体角中发射的光通量定义为光源在该方向的(发)光强(度)，单位为坎德拉（cd ）。

5）LED 光通量：光源在单位时间内发射出的光量称为光源的发光通量。

led灯驱动电源电路图大全（六款模拟电路设计原理图详解）led灯驱动电源电路图（一）电路工作原理LED楼道灯的电路如下图所示。

电路由电容降压电路、整流电路、LED发光电路和光电控制电路等部分组成。

220V交流电经电容C1、R1降压限流后在A、B两点的交流电压约为15V，由VD1～VD4.进行整流，在C2上得到约14V的直流电压作为高亮度发光二极管VD5～VD8的工作电压，发光二极管的工作电流约为14mA。

由于电容C1不消耗有功功率，泄放电阻消耗的功率可忽略不计，因此整个电路的功耗约为15&TImes;0.014≈0-2（W）。

为了进一步节省电能和延长高亮度发光二极管的使用寿命，电路中加入了由光敏电阻R2、电阻R3和三极管VT1等组成的光电控制电路，在夜晚光敏电阻R2的阻值可达100K以上，这时C2两端的电压经R2、R3分压后提供给VT1基极的直流偏置电压很小，VT1截止，对发光二极管的工作没有任何影响；白天时，由于光电效应的作用，R2的阻值可减小到1OK以下，这时VT1导通并接近饱和，由于通过C1的电流最大只能达到15mA，由于VTl的分流，C2上的电压可下降到4V以下。

led灯驱动电源电路图（二）LED驱动电源的具体要求LED是低压发光器件，具有长寿命、高光效、安全环保、方便使用等优点。

对于市电交流输入电源驱动，隔离输出是基于安全规范的要求。

LED驱动电源的效率越高，则越能发挥LED高光效，节能的优势。

同时高开关工作频率，高效率使得整个LED驱动电源容易安装在设计紧凑的LED灯具中。

高恒流精度保证了大批量使用LED照明时的亮度和光色一致性。

10W以下功率LED灯杯应用方案目前10W以下功率LED应用广泛，众多一体式产品面世，即LED 驱动电源与LED灯整合在一个灯具中，方便了用户直接使用。

典型的灯具规格有GU10、E27、PAR30等。

针对这一应用，我们设计了如下方案（见图1）图1：基于AP3766的LED驱动电路原理图该方案特点如下：1.基于最新的LED专用驱动芯片AP3766，采用原边控制方式，无须光耦和副边电流控制电路，实现隔离恒流输出，电路结构简单。

SM2202P大功率线性恒流LED驱动电源芯片方案
SM2202P大功率线性恒流LED驱动电源芯片典型应用方案
方案一（30W高PF应用）
图4SM2202P30W高PF应用方案原理图
1.LED灯串电压建议控制在210V到230V之间，系统工作最优化；
2.通过改变R2电阻值，调整输出工作电流值；
3.R3为系统过认证器件，根据实际需求增加；
4.DIM端口可进行PWM调光。

表2SM2202P高PF30W应用方案BOM清单
方案二（30W低PF无频闪应用）
图5SM2202P30W低PF无频闪应用方案原理图
1.LED灯串用电压建议控制在250V到270V之间，系统工作最优化；
2.通过改变R2电阻值，调整输出工作电流值；
3.DIM端口可进行PWM调光。

表3SM2202P低PF无频闪30W应用方案BOM清单
方案三（50W高PF应用）
图6SM2202P50W高PF应用方案原理图
1.LED灯串电压建议控制在210V到230V之间，系统工作最优化；
2.通过改变R2，R3电阻值，调整输出工作电流值；
3.R6为系统过认证器件，根据实际需求增加；
4.通过改变R4、R5电阻值，去使流过Q1和Q2的电流均分；
5.DIM端口可进行PWM调光。

表4SM2202P50W高PF应用方案BOM 清单
注：大功率方案可以参考方案三的应用作为一个模块（两通道共图上个MOS+一个IC），进行多个模块并联使用。

l e d灯控制器线路图原理公司内部档案编码：[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]led灯控制器线路图原理led灯控制器线路图由电源电路、脉冲发生器、控制电路和LED显示电路组成，如下图：元器件选择Rl选用1/2W金属膜电阻器;R2-R8选用1/4W或1/8W金属膜电阻器;宇灯单元中各电阻器均选用lW金属膜电阻器。

Cl选用耐压值为630V的CBB电容器或涤纶电容器;C2和C3均选用耐压值为25V的铝电解电容器;C4釉C5选用涤纶电容器或独石电容器。

VDl、VD2和字灯单元中各隔离二极管均选用1N4007型硅整流二极管;VD3选用1N4148型硅开关二极管。

各字灯单元中的发光二极管均选用d5-pl2mm的红色发光二极管。

VS选用lW、l2V的硅稳压二极管。

VTl-VD2均选用MCRlO0-6型晶闸管。

ICl选用NE555型时基集成电路;IC2选用CD4017或CC4017型十进制计数/脉冲分配器集成电路。

电源电路由降压电容器Cl、泄放电阻器Rl、整流二极管VDl、VD2、稳压二极管VS和滤波电容器C2组成。

脉冲发生器由时基集成电路ICl、电阻器R2、R3和电容器C3、C4组成。

控制电路由十进制计数/脉冲分配器集成电路IC2、二极管VD3、电阻器R4-R8、电容器C5和晶闸管VTl-VW组成。

LED显示电路由4块字灯显示器构成，每块字灯显示器是由256个字灯单元组成的16x16阵列。

每个宇灯单元均由发光二极管VL、限流电阻器R和隔离二极管VD4-VD7组成，如图1-166所示。

在字灯单元中，V+为正电源输入端，VD4-VD7的负极作为字灯的句选择端(断点引出端1-4)。

当某一句选择端为低电平时，该句中的4字词组全部亮灯显示，即VLl-VL7的负极分别与4句4字词组中需点亮的发光二极管 (按字形笔划)的负极相连。

例如VD4的负极与"庆祝五? "词组中各发光一极管的负极相连，VD5-VD7的负极分别与 "祖国万岁"、《国泰民安"、"普天同庆"词组中各发光二极管的负极相连。

采用LCC 拓扑实现宽输出范围LED 驱动电源江万春英飞凌科技应用中心FAE 主任工程师钱家法英飞凌科技应用中心FAE 经理1.引言近年来，LED 光源要求LED 驱动器支持越来越宽的输出电压范围（比如25%-100%）以及输出电流范围（比如1%~100%，甚至0.1%-100%），以实现更宽的调光范围。

为了提高LED 驱动电源的通用性，要求使用同一个驱动电源支持不同的LED 光源。

同时要求线路简单，低成本，高效率，高可靠性，长寿命等。

采用16脚封装，集成PFC 和半桥谐振控制器的ICL5101，并使用LCC 拓扑很好的实现了以上目标，它的高集成度可减少外部元件数量，非常合适结合LCC 高性能的优势。

实现了极宽的输出电压电流范围（电压25%-100%，电流0-100%），并且满载效率超过93%，同时电路简单，成本低。

由于LCC 的特性，它也可以实现无次级电流反馈恒流。

2.LLC 与LCC 拓扑的输出范围为了应对输出灯珠数和驱动电流的多样性，减少LED 驱动电源的项目数目，需要尽可能的提高驱动电源的通用性，对输出电压电流范围就要求比较宽。

目前大功率恒流LED 驱动电源的设计，比较常见的软开关拓扑是LLC ，它的输出V-I 特性如图-1所示。

从图中可见，LLC 拓扑的输出电压、电流范围下限都比较高。

随着用户对调光要求的越来越高，LLC 拓扑的这种输出特性的局限性也越来越明显。

如果输出直接恒流，LLC 拓扑在恒流时的电压不能够达到很低，即对灯珠个数的适应性有较大局限性；当需要对电压相对固定的特定灯串时进行调光的时候，调光电流在相对较窄的频率范围内不能达到比较低范围。

如果需要做到深的调光深度，往往需要间歇工作以达到小的平均电流，甚至采用额外一级DC/DC 电流来实现，产生额外的纹波电流或增加系统成本及降低效率。

一种更有优势的拓扑LCC 被提出，在相对较窄的频率范围内，它可以将输出电压和电流的下限降低，如果图-1的箭头所示。

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图４ Ｉ乜路原理
２．２．２滤波电路 滤波电路包括输入整流桥前ＥＭＩ滤波，输入 整流桥后电源滤波。变压器次级输出滤波。ＥＭＩ 滤波是防电磁干扰的重要的环节，它可抑制从交 流电网输入的干扰信号，同时也防止开关电源工 作时产生的谐波和电磁干扰信号影响交流电网，
９本文受图家８６３项目“ＬＥＤ功能型照明产品和关键技术研 究”支持
２电路原理设计
２．１功率因素校正 商接接入交流９ｃ）９的电源产品ｒｆｌ引入ＰＦＣ ｌｌＪ 路，就可以大大提高对电能的利用效率。ＰＦＣ囱’
两种。一种足无源ＰＦＣ（也称被动式ＰＦＣ），一种
是有源ＰＦＣ（也称主动式ＰＦＣ）。无源ＰＦＣ一般采 用电感补偿方法使交流输入的基波电流与电压 之问相传荒减小来提高功率因数，但无源ＰＦＣ的 功牢冈数不是很高，只能达到０．７’ｏ．８。主动式 ＰＦＣ电路具有体积小，重量轻，具有高功率冈数 （通常可达０．９９以上），输入电压范围宽等优越

LED 灯的恒流驱动芯片介绍————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：LED 灯的恒流驱动芯片介绍http：///data/circuitmore.html1 LED 简介发光二极管( LED) 是一种固态光源,利用半导体中的电子和空穴相结合而发出光子，每种LED 所发出的颜色取决于光子的能量，而光子的能量又因其制造材料而异.同一种材料的发光波长很接近,因此每颗LED 的颜色都很纯正，最常见的一般亮度的LED多是红色和草绿色。

LED 晶粒尺寸小,颜色种类多，使用时排列方式又有很大的灵活性，这是它比一般光源优越的地方；另外，LED 与其他光源相比还具有较高的光效和更高的可靠性,供电的方法也比较简单。

因而LED 特别适合用作显示光源.例如，早期LED主要应用于各种仪表、室内音响、电器面板,或用于资讯和状态显示，如股票看板、活动字幕等。

随着LED 亮度的逐渐增强，LED 也逐渐由室内扩展到户外应用，例如户外广告、交通信号、夜景装饰照明、道路照明等。

目前,LED 大多仍限于上述的特殊照明，其缺点是光束较集中，每流明的成本较高,与一般的照明要求尚有一段距离。

但世界各国特别是美国和日本都把这种固态光源看作最具有发展前景的照明光源，并为研发应用于一般照明的白光LED而投入大量的人力和物力，努力早日使LED 应用于普通照明,我国也为此制定了中长期的研发规划.与一般的半导体PN 结一样，LED 的正向导通压降随导通电流的变化并不大，一般为3. 5V 左右，正向压降约有± 16. 6% 的离散，如表1 所示( 资料来源为Luxeon Star 的技术数据,表2 和图1 也来自该公司的数据），不同颜色的LED 的导通压降也不尽相同.表1 LED 的电特性（电流为350mA、结温Tj = 25℃ 时）表2 LED 的光特性( 电流为350mA、结温Tj = 25℃ 时)各种LED 的发光强度随其发光颜色不同而有所差异,如表2 所列。

市场上浮现一种(yī zhǒnɡ)便宜的LED 手电筒，这种手电前端为5 ~ 8 个高亮度发光管，使用1 ~ 2 节电池。

由于使用超高亮度发光管的原因，发光效率很高，工作电流比较小，实测使用一节五号电池5 头电筒，电流惟独100 mA 摆布。

非常省电。

如果使用大容量充电电池，可以连续使用十几个小时，笔者就买了一个。

从前端拆开后，根据实物绘制了电路图，如图1 所示。

图1 LED 手电驱动(qū dònɡ)电路原理图工作原理：接通电源后，VT1 因R1 接负极，而c1 两端电压不能突变。

VT1(b)极电位低于e 极，VT1 导通，VT2(b)极有电流(diànliú)流入，VT2 也导通，电流从电源正极经L、VT2(c)极到e 极，流回电源负极，电源对L 充电，L 储存能量，L 上的自感电动势为左正右负。

经c1 的反馈作用，VT1 基极电位比发射极电位更低，VT1 进入深度饱和状态，同时VT2 也进入深度饱和状态，即Ib>Ic/β(β 为放大倍数)。

随着电源对c1 的充电，C1 两端电压逐渐升高，即VTI(b)极电位逐渐上升，Ib1 逐渐减小，当Ib1<=Ic1/β时，VT1 退出饱和区，VT2 也退出饱和区，对L 的充电电流减小。

此时．L 上的自感电动势变为左负右正，经c1 反馈作用。

VT1 基极电位进一步上升，VT1 迅速截止，VT2 也截止，L 上储存的能量释放，发光管上的电源电压加到L 上产生了自感电动势，达到升压的目的。

此电压足以使LED 发光。

高亮度白光LED 灯(以下简称白光灯)具有光色好(与日光接近)，节能(电光转换效率远高于白炽灯，也高于荧光灯，是一种冷光源)，寿命长(寿命是荧光灯的几倍(白炽灯的几十倍),环保无污染的特点成为白炽灯和荧光灯的有力挑战者。

但其不足之处是目前价格较高。

目前，白光灯已发展到第二代；第一代白光灯的价格已大幅下降，Φ5 白光灯的价格已降到0.25/只，拆机Φ5 白光灯的价格为0.2 ／只，此价格已经可以接受。

三种常用的LED驱动电源电路图详解展开全文LED电源有很多种类，各类电源的质量、价格差异非常大，这也是影响产品质量及价格的重要因素之一。

LED驱动电源通常可以分为三大类，一是开关恒流源，二是线性IC电源，三是阻容降压电源。

1、开关恒流源采用变压器将高压变为低压，并进行整流滤波，以便输出稳定的低压直流电。

开关恒流源又分隔离式电源和非隔离式电源，隔离是指输出高低电压隔离，安全性非常高，所以对外壳绝缘性要求不高。

非隔离安全性稍差，但成本也相对低，传统节能灯就是采用非隔离电源，采用绝缘塑料外壳防护。

开关电源的安全性相对较高(一般是输出低压)，性能稳定，缺点是电路复杂、价格较高。

开关电源技术成熟，性能稳定，是目前LED照明的主流电源。

图1：开关恒流隔离式日光灯管电源图2：开关恒流隔离电源原理图图3：开关恒流源电源图4：开关恒流非隔离电源原理图。

2、线性IC电源采用一个IC或多个IC来分配电压，电子元器件种类少，功率因数、电源效率非常高，不需要电解电容，寿命长，成本低。

缺点是输出高压非隔离，有频闪，要求外壳做好防触电隔离保护。

市面上宣称无(去)电解电容，超长寿命的，均是采用线性IC电源。

IC驱电源具有高可靠性，高效率低成本优势，是未来理想的LED驱动电源。

图5：线性IC电源图6：线性IC电源原理图3、阻容降压电源采用一个电容通过其充放电来提供驱动电流，电路简单，成本低，但性能差，稳定性差，在电网电压波动时及容易烧坏LED，同时输出高压非隔离，要求绝缘防护外壳。

功率因数低，寿命短，一般只适于经济型小功率产品(5W以内)。

功率高的产品，输出电流大，电容不能提供大电流，否则容易烧坏，另外国家对高功率灯具的功率因数有要求，即7W以上的功率因数要求大于0.7，但是阻容降压电源远远达不到(一般在0.2-0.3之间)，所以高功率产品不宜采用阻容降压电源。

市场上，要求不高的低端型的产品，几乎全部是采用阻容降压电源，另外，一些高功率的便宜的低端产品，也是采用阻容降压电源。

典型应用电路图概述 OC6701 是一款高效率、高精度的升压型大功率LED 恒流驱动控制芯片。

OC6701内置高精度误差放大器，固定关断时间控制电路，恒流驱动电路等，特别适合大功率、多个高亮度LED 灯串恒流驱动。

OC6701采用固定关断时间的控制方式，关断时间可通过外部电容进行调节，工作频率可根据用户要求而改变。

OC6701通过调节外置的电流采样电阻，能控制高亮度LED 灯的驱动电流，使LED 灯亮度达到预期恒定亮度。

在EN 端加PWM 信号，还可以进行LED 灯调光。

OC6701内部集成了VDD 稳压管，软启动以及过温保护电路，减少外围元件并提高系统可靠性。

OC6701采用SOP8封装。

特点 宽输入电压范围：3.6V~100V 高效率：可高达95% 最大工作频率：1MHz CS 限流保护电压：250mV FB 电流采样电压：250mV芯片供电欠压保护：3.2V 关断时间可调 智能过温保护 软启动内置VDD 稳压管 应用LED 灯杯电池供电的LED 灯串 平板显示LED 背光 大功率LED 照明封装及管脚分配管脚定义管脚号管脚名描述1 GND 接地2 EN芯片使能，高电平有效；可做PWM调光脚。

3 COMP 频率补偿脚4 FB 输出电流检测反馈脚5 DRV 驱动端，接外部MOS管栅极6 CS 输入限流检测脚7 TOFF 关断时间设置8 VDD 芯片电源极限参数（注1）符号描述参数范围单位VDD VDD端最大电压 5.5 V-0.3~VDD+0.3 VV MAX EN、DRV、COMP、FB、TOFF和CS脚的电压P SOP8SOP8封装最大功耗0.8 WT A工作温度范围-20~85 o CT STG存储温度范围-40~120 o CT SD焊接温度范围（时间小于30秒）240 o CV ESD静电耐压值（人体模型）2000 V注1：极限参数是指超过上表中规定的工作范围可能会导致器件损坏。

Zc Technology
MH6206
LED 驱动控制 ICMH6206
概述
MH6206 是 一 款 高 效 率 ， 稳 定 可 靠 的 高 亮 度 LED 灯 驱 动 控 制 IC ， 内 置 高 精 度 比较器， off-time 控 制 电 路 ， 恒流 驱 动控 制电 路等， 特别 适合 大功 率， 多 个 高 亮 度 LED 灯串恒流驱动。 MH6206 采 用 固 定 off-time 控 制 工 作 方 式 ， 其 工 作 频 率 可 高 达 2.5MHz ， 可 使 外 部电感和滤波电容、体积减少，效率提高。 在 EN 端 加 PWM 信 号 ， 可 调 节 LED 灯 的 亮 度 。 通 过 调 节 外 置 的 电 阻 ， 能 控 制 高 亮 度 LED 灯 的 驱 动 电 流 ，使 LED 灯 亮 度 达 到 预 期 恒 定 亮 度 ，流 过 高 亮 度 LED 灯 的 电 流 可 从 几 毫 安 到 1.5 安 变 化 。
固 定 关 断 时 间 可 由 连 接 到 Toff 端 的 R OF F 和 C OF F 设 定 ：
TOFF = 0.51 •
如果不外接 ROFF 和 COFF，ＭＨ６２０６ 内部将关断时间设定为:
100 K Ω • ROFF • (COFF + 12 pF ) ROFF + 100 K Ω
TOFF = 612ns
描述 驱动极 ，接外部 MOS 管的门极 电源地
深圳明和科技有限公司 0755-82536500
MH6206
3 4 5 6 EN VDD TOFF CS 芯片使能端 电源脚(2V-6.5V) 关断时间设置脚 输出电流检测反馈脚
� 内部框图
管脚 功 能 描 述:

安森美半导体中高功率照明LED驱动器方案LED的诸多优点已经使其逐步取代白炽灯、荧光灯等传统光源，在小功率应用上越来越多地出现在我们日常工作生活中，而在我们传统定义的20至400瓦的中高功率照明范围内，荧光灯、高强度气体放电灯还是主流。

但随着大功率LED产品的不断推陈出新，模块化的LED灯条、大阵列LED等产品的出现，公路、体育馆、户外大型设施等需要大功率照明的应用场景中也越来越多出现LED产品的身影。

LED照明电路相对设计简单、能集成控制、可方便实现调光、能有效降低电力消耗，所以在强调智能、绿色照明的今天，中高功率LED产品逐步替代高强度气体放电灯（HID）等传统光源已经是大势所趋。

但我们也看到模块化的LED灯条和阵列对电源驱动的要求不尽相同，如何为中高功率LED照明产品提供可靠、高效、灵活的驱动电源方案是设计人员常面临的挑战。

安森美半导体积极推动高能效创新，充分利用在电源领域的丰富经验，提供应用于LED照明不同的领域。

而针对中大功率LED照明应用的不同需求，安森美半导体提供功率因数校正（PFC）控制器、准谐振及固定频率的反激控制器和开关稳压器、集成MOS的降压控制器、半桥驱动及LLC控制器、次级端控制器、集成PFC及PWM的组合控制器等多种控制器及其方案等，以满足不同电路拓扑设计的不同需求。

单段式功率因数校正（PFC）方案功率因数校正（PFC）可有效改善高谐波分量给电源线、断路开关、电力设施带来的压力。

PFC控制器一般可以分为单段式和多段式（常见两段式）两种结构。

单段式（如图1所示）可直接电流驱动，只需单个开关及磁性元件，缺点则是100/120Hz纹波，MOSFET应力更大，占空比更大，功率限制在100-150W。

图1.单段式PFC结构示意图典型的单段式PFC LED驱动方案有如安森美半导体的NCL30000。

这器件使用临界导电模式（CrM）反激架构，以单段式拓扑结构提供高功率因数设计。

安森美半导体基于NCL30000构建的25 W高功率因数单段式LED驱动器参考设计接受90-305Vac宽输入电压范围，能。

大功率LED高频驱动电路的工作原理与设计方案摘要：由于白光LED具有低成本、长寿命和小体积的特性,被迅速应用到了照明和背光等领域,其驱动电路也层出不穷,但大多数驱动源都没有解决效率不高,LED发光亮度不一致,发热量大等问题;该文提出了一种基于恒流二极管的大功率LED高频驱动方案,以带可控端的2THL系列恒流二极管为驱动元件,通过在控制端输入高频脉冲小信号控制恒流二极管通断,从而实现高频恒流驱动大功率LED这一目的;调节脉冲信号占空比即可实现LED调光;该文设计的驱动电路不仅能够保证LED持续、稳定、高效地工作,在一定程度上减小了LED芯片发热量,提高了LED灯具使用寿命,并且对输入电源要求不高,整体可以节能40%左右;近几年来随着白光LED,特别是大功率白光LED的出现,LED作为一种新型绿色照明光源具有体积小、机械强度大、功耗低、寿命长,便于调节和控制以及无污染等特征,目前被应用到了汽车灯、交通灯、背光和照明等领域;由于LED具有工作电压低,电流随电压指数增加等特点,传统电源一般都不能直接给LED供电;LED驱动器应具有直流控制、高效率、调光、过压保护、负载断开、小型及简易使用等特点;笔者设计大功率LED驱动电路是基于2THL系列恒流二极管的恒电流驱动方式;通过引入高频控制信号缩短单位时间内的通电时间以减小LED 芯片发热量,提高LED发光效率;1LED工作特性目前市面上的大功率LED单颗功率从1W到几百瓦不等,由于1W以上大功率LED大多是以1WLED管芯为基础封装成的,在此主要介绍一下1WLED的工作特性;a1W白光LED工作特性曲线bLED发光强度与电流关系曲线cLED电流与工作温度关系曲线图11W高亮度LED特性曲线图1a为1W高亮度LED正向压降VF和正向电流IF的关系曲线;由曲线可知当正向电压超过某个阈值约2V时即LED导通后,在一定电压范围内LED的电流是成指数上升的;VF的微小变化会引IF有较大的变化,从而引起亮度的较大变化;另外LED的PN结是负温度系数的,随着温度升高LED的势垒电势降低;若采用恒压驱动方式就不能保证LED亮度一致性,同时还会影响LED的可靠性、寿命和光衰;因此目前绝大部分LED驱动都采用恒流的方式;从图1bc可以看出LED亮度L与正向电流IF成正比：L=KI m FK为比例系数;LED 具有亮度饱合特性,所以LED正向驱动电流应小于其标称电流;另外,亮度还与环境温度有关,环境温度升高PN结复合率ηc下降,亮度降低;随着LED持续点亮PN温度会迅速升高,导致LED发光强度迅速降低产生光衰,当温度上升到一定高度后LED的PN结会很快烧坏;因此在设计LED驱动源时除了要保证LED恒流驱动外,还要考虑减小LED发热量;2恒流二极管恒电流二极管是一种硅材料制造的基础电子器件;正向恒电流导通,反向截止,输出恒电流;器件按极性接入电路回路中,回路即可达到恒流的效果,应用简单,实现了电路理论和电路设计中的二端恒流源;本驱动电路中使用的为博越公司的2THL系列恒流二极管,具有如下特性：1输出恒定电流1~300mA;2恒定电流的启始电压低3~3.5V;3恒流电压范围大25~100V;4在恒流电压范围内,电流相对变化10%;5动态电阻4k~160k;6响应时间快tr<50ns,tf<70ns;7极限使用电压20~100V;2THL系列恒流二极管带有一个控制端,可以用来调节输出电流;图2为2THL 系列恒流二极管输出特性曲线;图22THL系列恒流二极管特性曲线3高频LED驱动电路基于半导体恒流二极管的高频大功率LED驱动电路的结构图如图3所示;其中Q1为2THLXXX系列恒流二极管,LD1为LED,D1为普通二极管锗管;VCC为直流电源,D1负极输入为高频脉冲;电路工作原理是当普通二极管D1反向端为低电平时,2THL恒流二极管关断,LED熄灭；当普通二极管反向端为高电平时,恒流二极管导通输出一个大电流,LED点亮;由于人眼视觉障碍,感觉不到LED亮度变化;通过调整脉冲的占空比即可调节LED亮度;图3高频大功率LED驱动电路结构图驱动1W以上LED时一般采用2THL300恒流二极管,输出电流为300~350mA,最大使用电压为20~40V,为了提供更大电流可以将多个恒流二极管并联使用,并联以后输出电流为各个恒流二极管标称电流之和;2THL系列恒流二极管不同型号之间可以并联使用如一个2THL050和一个2THL300并联输出电流为350~400mA,值得注意的是不同型号恒流二极管并联以后,最大使用电压由标称最大的恒流二极管决定;图4为恒流二极管并联连接方式;由于2THL系列恒流二极管控制端与负极端存在一个PN结正向压降约为0.7V,为了使输入高频脉冲为0电平时恒流二极管完全关断,D1应使用管压降0.2V的锗材料二极管;图4恒流二极管并联连接方式图大功率白光LED主要应用在装饰照明、建筑照明、景观照明及大屏幕显示背光源等许多场合;在这些场合下,宜采用工频市电供电;白光LED的正向工作电压范围通常为3.2~4V,若采用交流市电供电,必须先进行AC/DC和DC/DC两步转换;驱动20W以下的LED,VCC可以采用简易的开关电源;开关电源具有效率高、功耗小、输出电压稳定、体积小等特点;由于20W以上的开关电源一般结构复杂、体积较大、制造成本较高,因此驱动20W以上LED时VCC宜采用工频变压器式线性直流电源;由于2THL恒流二极管的工作电压范围比较宽3~40V,耐瞬间冲击电压100V,因此在设计工频变压器线性直流电源时可以简化稳压电路;锗管D1负极端输入除了高频脉冲方波外,还可以是其他类型的高频信号;在实际应用中为了便于调光一般使用高频方波脉冲信号;实验表明大功率LED在高频驱动下发光亮度与持续恒流驱动相比变化不大,但发热量却有明显的下降;LED在一个脉冲周期内只有高电平时才导通发光产生,而在低电平时LED熄灭,此时LED热量迅速辐射出去;频率越高单位时间内LED与空气热交换次数越多,LED芯片温度越低;为了散热大功率LED芯片大多数是贴装在铝基板上的,铝基板与空气之间主要是通过对流的方式进行热传递的;LED持续点亮时,LED芯片温度变化缓慢,铝基板附近一个区域内有一个温度梯度,形成层流区域;LED在高频驱动下芯片温度会不断地变化,温度梯度被打破,铝基板附近就形成了湍流区域;由热力学知识可知湍流的对流换热系数远远大于层流的对流换热系数,那么在单位时间内铝基板向湍流区域发散的热量就要远远大于层流区域;由此可知LED在高频驱动下发热量比持续导通时低;这样采用高频驱动方式LED可以有效地降低芯片的温度,从而减小LED光衰,延长LED使用寿命,另外也有助于简化LED灯具的散热设计;由于受到LED和驱动器件的响应时间的限制,以及高频本身会引起器件发热,采用基于恒流二极管高频驱动源的频率应小于2MHz;LED调光主要有模拟调光和PWM调制调光两种方式;由于LED在低电流时会产生色衰,因此模拟调光一般不常用;PWM调制通过改变脉冲占空比来实现,调节二极管D1负极输入高频脉冲的占空比,即可实现LED调光;图5基于恒流二极管的5W白光LED高频驱动电路图5为基于恒流二极管的5W白光LED高频驱动电路;高频自激式开关电路将交流市电转换为20V直流电,经恒流二极管2THL300后输出电流恒定为300mA;在开关电路中高频变压器磁芯为EE16,原边N1绕制12圈,N2绕制210圈,副边绕制40圈;D5为6.2V稳压二极管,用以稳定输出电压,Q1为功率型开关管MJE13003,D16为锗管;由NE555构成频率为200kHz占空比1/6~5/6可调的高频脉冲发生电路,用来控制恒流二极管通断;5颗1W白光LED串联,每颗LED电流相同,发光亮度一致;调节可调电阻R9实现PWM调光;4小结笔者介绍的高频LED驱动电路使用恒流二极管实现了LED的高效恒流驱动;由于恒流二极管的工作电压范围比较宽,在输入直流电压大范围波动时,驱动电路仍然能够保证恒定电流输出,且不会因负载短路而烧毁;通过调节高频脉冲信号的占空比很容易实现调光,并且不会出现LED色度偏移现象;采用高频方式驱动减小LED的发热量,从而简化了LED灯具的散热设计;另外采用高频恒流驱动方式相比持续恒流驱动可以节省40%左右的电能,达到了高效节能的目的;主要创新点是通过在驱动回路中串入大电流恒流二极管,实现驱动源恒电流输出;高频脉冲信号控制恒流二极管通断,瞬态驱动大功率LED,有效地降低了LED芯片发热,节能40%左右;。