功率电感:两级驱动LED电路优劣在哪(二)
电荷泵电路相对来说体积较小,采用的元件较少,成本较低,但其所用的开关元件相对较多,输入电压一定的情况下,输出电压变化的范围比较小,输出电压大都为输入电压的1/3~3倍,且电路功率较小,效率会随输出电压与输入电压的关系变化。多个LED时必须并联驱动,为防止支路电流分布不均,必须采用镇流电阻,这会使得系统效率大为降低。因此,电荷泵式驱动电路在大功率LED的照明驱动应用中受到了限制,其多在小功率情况下使用。
2、开关电源电路
开关电源电路是一种依靠改变开关管导通与关断的时间比来改变输出电压大小的DC/DC变换电路。从电路上看,和电荷泵电路相比它包含磁性元件,即功率电感或高频变压器。开关电源分为输入输出无隔离即“直通”型和输入输出隔离型两种类型的DC/DC变换器。
“直通”型DC/DC变换器的典型电路有Buck型、Boost型、Buck-Boost式和Cuk型等几种类型。
输入与输出有隔离型的DC/DC变换器的典型电路有单端正激式、单端反激式、推挽式、半桥式和全桥式等几种类型。开关电源电路相对来说可实现大范围的电压输出,且输出电压连续可调,输出功率大,因此适用范围更广,特别在中大功率场合下是。
3、线性电路
线性控制电路是把工作在线性区域的半导体功率器件看作动态电阻,通过对其控制级控制来实现恒流驱动。线性控制电路的缺点在于效率比较低,但其对输入电压和负载的变化有较快的响应,电路相对较简单,直接控制LED的电流,易于实现对电流的较高精度的控制。
开关电源反馈控制的实际是输出电压,对输出电流控制不太容易做到,且单纯开关电源控制有偏差时易损坏LED灯;线性电路效率不高。
基于以上原因,本文设计了一新颖的LED驱动电路,该电路以单端反激式开关电源作为前级控制,线性的压控制恒流源作为控制的后级。市电经单端反激式电源变换后可得到直流电压输出,该输出作为后级的压控制恒流源的输入。由于压控制恒流源的输入电压是由高效率的单反激式开关电源供电,压控制恒流源控制LED的同时可在较大范围改变其恒流源的输入电压,故效率和精度都有保证,且可由市电供电。同时,两级控制不易损坏LED灯。