led顯示屏中的LED芯片是特性敏感的半導(dǎo)體元器件，又具有負(fù)溫度特性，因而在應(yīng)用過(guò)程中需要對(duì)其進(jìn)行穩(wěn)定工作狀態(tài)和保護(hù)，正是因?yàn)檫@樣才產(chǎn)生了驅(qū)動(dòng)的概念。LED顯示屏的器件對(duì)驅(qū)動(dòng)電源的要求是近乎于苛刻的，LED不像普通的白熾燈泡，可以直接連接220V的交流市電。LED是2～3伏的低電壓驅(qū)動(dòng)，必須要設(shè)計(jì)復(fù)雜的變換電路，不同用途的LED燈，要配備不同的電源適配器。國(guó)際市場(chǎng)上國(guó)外客戶(hù)對(duì)LED驅(qū)動(dòng)電源的效率轉(zhuǎn)換、有效功率、恒流精度、電源壽命、電磁兼容的要求都非常高，設(shè)計(jì)一款好的電源必須要綜合考慮這些因數(shù)，因?yàn)殡娫丛谡麄€(gè)LED顯示屏中的作用就好比像人的心臟一樣重要。

LED顯示屏電源是至關(guān)重要的，每一塊LED顯示屏中都含有很多個(gè)專(zhuān)用電源，而電源的型號(hào)、功率都是直接影響LED顯示屏的效果和性能的，簡(jiǎn)單的知識(shí)LED顯示屏電源品牌市場(chǎng)上就有很多很多，價(jià)格也相差很大，如果LED顯示屏電源性能跟不上會(huì)導(dǎo)致很多不可預(yù)料的后果，比如說(shuō)：顯示不正常，閃爍，嚴(yán)重的引起短路和火災(zāi)，這些事故都并不是新鮮事，都是真實(shí)的列子，很多客戶(hù)在采購(gòu)的時(shí)候喜歡對(duì)比價(jià)格，然后不停的壓價(jià)，有些廠家為了拿下訂單，只能底價(jià)接單，然后在各種配件上做文章，其中就包括電源。

LED顯示屏電源和恒流驅(qū)動(dòng)是密不可分的，用LED作為顯示屏或其他照明設(shè)備或背光源時(shí)，必須要對(duì)其進(jìn)行恒流驅(qū)動(dòng)，主要原因如下：

1.避免驅(qū)動(dòng)電流超出最大額定值，影響其可靠性。

2.獲得預(yù)期的亮度要求，并保證各個(gè)LED亮度、色度的一致性。

恒流驅(qū)動(dòng)特點(diǎn)

根據(jù)電網(wǎng)的用電規(guī)則和LED驅(qū)動(dòng)電源的特性要求，在選擇和設(shè)計(jì)LED驅(qū)動(dòng)電源時(shí)要考慮到以下幾點(diǎn)：

1．高可靠性：特別像LED路燈的驅(qū)動(dòng)電源，裝在高空，維修不方便，維修的花費(fèi)也大。

2．高效率：LED是節(jié)能產(chǎn)品，驅(qū)動(dòng)電源的效率要高。對(duì)于電源安裝在燈具內(nèi)的結(jié)構(gòu)，尤為重要。因?yàn)長(zhǎng)ED的發(fā)光效率隨著LED溫度的升高而下降，所以LED的散熱非常重要。電源的效率高，它的耗損功率小，在燈具內(nèi)發(fā)熱量就小，也就降低了燈具的溫升。對(duì)延緩LED的光衰有利。

3．高功率因素：功率因素是電網(wǎng)對(duì)負(fù)載的要求。一般70瓦以下的用電器，沒(méi)有強(qiáng)制性指標(biāo)。雖然功率不大的單個(gè)用電器功率因素低一點(diǎn)對(duì)電網(wǎng)的影響不大，但晚上大家點(diǎn)燈，同類(lèi)負(fù)載太集中，會(huì)對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生較嚴(yán)重的污染。對(duì)于30瓦~40瓦的LED驅(qū)動(dòng)電源，據(jù)說(shuō)不久的將來(lái)，也許會(huì)對(duì)功率因素方面有一定的指標(biāo)要求。

4．這種方式，組合靈活，一路LED故障，不影響其他LED的工作，但成本會(huì)略高一點(diǎn)。另一種是直接恒流供電，LED串聯(lián)或并聯(lián)運(yùn)行。它的優(yōu)點(diǎn)是成本低一點(diǎn)，但靈活性差，還要解決某個(gè)LED故障，不影響其他LED顯示屏配件運(yùn)行的問(wèn)題。這兩種形式，在一段時(shí)間內(nèi)并存。多路恒流輸出供電方式，在成本和性能方面會(huì)較好。也許是以后的主流方向。

5．浪涌保護(hù)：LED抗浪涌的能力是比較差的，特別是抗反向電壓能力。加強(qiáng)這方面的保護(hù)也很重要。有些LED燈裝在戶(hù)外，如LED路燈。由于電網(wǎng)負(fù)載的啟甩和雷擊的感應(yīng)，從電網(wǎng)系統(tǒng)會(huì)侵入各種浪涌，有些浪涌會(huì)導(dǎo)致LED的損壞。因此LED驅(qū)動(dòng)電源要有抑制浪涌的侵入，保護(hù)LED不被損壞的能力。

6．保護(hù)功能：電源除了常規(guī)的保護(hù)功能外，最好在恒流輸出中增加LED溫度負(fù)反饋，防止LED溫度過(guò)高。

7．防護(hù)方面：燈具外安裝型，電源結(jié)構(gòu)要防水、防潮，外殼要耐曬。

8．驅(qū)動(dòng)電源的壽命要與LED的壽命相適配。

9．要符合安規(guī)和電磁兼容的要求。

LED的應(yīng)用范圍和使用量日益廣泛，LED電源和驅(qū)動(dòng)的性能將越來(lái)越適合LED的要求，那么LED顯示屏的性能也會(huì)逐步提高和穩(wěn)定，這是行業(yè)的進(jìn)步。

    恒流驅(qū)動(dòng)原理

正向壓降(VF)和正向電流的(IF)關(guān)系曲線，由曲線可知，當(dāng)正向電壓超過(guò)某個(gè)閾值(約2V)，即通常所說(shuō)的導(dǎo)通電壓之后，可近似認(rèn)為，IF與VF成正比。見(jiàn)表是當(dāng)前主要超高亮LED的電氣特性。由表可知，當(dāng)前超高亮LED的最高IF可達(dá)1A，而VF通常為2～4V。

由于LED的光特性通常都描述為電流的函數(shù)，而不是電壓的函數(shù)，光通量(φV)與IF的關(guān)系曲線，因此，采用恒流源驅(qū)動(dòng)可以更好地控制亮度。此外，LED的正向壓降變化范圍比較大(最大可達(dá)1V以上)，而由上圖中的VF-IF曲線可知，VF的微小變化會(huì)引起較大的，IF變化，從而引起亮度的較大變化。所以,采用恒壓源驅(qū)動(dòng)不能保證LED亮度的一致性，并且影響LED的可靠性、壽命和光衰。因此，超高亮LED通常采用恒流源驅(qū)動(dòng)。

LED的溫度與光通量(φV)關(guān)系曲線，由下圖可知光通量與溫度成反比，85℃時(shí)的光通量是25℃時(shí)的一半，而一40℃時(shí)光輸出是25℃時(shí)的1．8倍。溫度的變化對(duì)LED的波長(zhǎng)也有一定的影響，因此，良好的散熱是LED保持恒定亮度的保證。

    恒流驅(qū)動(dòng)電路

由于受到LED功率水平的限制，通常需同時(shí)驅(qū)動(dòng)多個(gè)LED以滿(mǎn)足亮度需求，因此，需要專(zhuān)門(mén)的驅(qū)動(dòng)電路來(lái)點(diǎn)亮LED

1.阻容降壓：利用電容在交流下的阻抗來(lái)限制輸入電流，從而獲得直流電平給LED供電。這種驅(qū)動(dòng)方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，但是輸入非隔離方案，有安全隱患。而且轉(zhuǎn)換效率很低，無(wú)法做到恒流控制。

2.隔離反激電路：利用反激電路，通過(guò)變壓器在副邊產(chǎn)生直流電平，再通過(guò)光耦將此電平的紋波反饋回原邊，從而自激穩(wěn)定。此類(lèi)電路符合安規(guī)認(rèn)定要求，而且輸出恒流精度較好，轉(zhuǎn)換效率較高。但由于需要光耦和副邊恒流控制電路，導(dǎo)致系統(tǒng)復(fù)雜，體積大，成本高。

3.原邊方案：原邊方案就是通過(guò)完全在交流原邊控制輸出的電源和電流，最精確可以做到5%的恒流精度，副邊僅需簡(jiǎn)單的輸出電路即可。原邊主要依靠輔助邊的反饋來(lái)控制輸出電壓，依靠限流電阻對(duì)原邊電流的控制，同時(shí)乘以匝比來(lái)控制輸出電流的精度。原邊方案繼承了隔離反激電路的種種優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)架構(gòu)簡(jiǎn)單，可以做到小體積和低成本。

原邊的恒流精度問(wèn)題：由于變壓的生產(chǎn)精度難以控制，導(dǎo)致原邊方案在使用低質(zhì)量變壓器時(shí)，輸出電流漂移較大。所以，原邊方案通過(guò)改進(jìn)增加了副邊恒流控制電路，這樣雖然比普通的原邊方案復(fù)雜了，但是對(duì)比反激方案，仍然可以省去光耦等，系統(tǒng)性?xún)r(jià)比最高。

    恒流驅(qū)動(dòng)方式

通過(guò)線性穩(wěn)壓器來(lái)轉(zhuǎn)換電壓會(huì)面臨功耗問(wèn)題，這種方式比較適合用于需要回避噪聲(比如汽車(chē)音響)因而不能采用開(kāi)關(guān)方式的轉(zhuǎn)換電路中。而開(kāi)關(guān)方式的特點(diǎn)是轉(zhuǎn)換效率非常高，但它也有噪聲的問(wèn)題，所以選擇何種轉(zhuǎn)換方式取決于何種應(yīng)用。

通常，電荷泵驅(qū)動(dòng)方式的效率會(huì)隨著輸入電壓的變化而變化，在電壓變化范圍大的應(yīng)用中，其效率比較低;而在電壓變化范圍比較小的應(yīng)用中，只有當(dāng)輸入和輸出電壓之間是整倍數(shù)關(guān)系時(shí)，它的效率才能達(dá)到最大，但這在電池供電的實(shí)際應(yīng)用中很難達(dá)到。反觀電感的轉(zhuǎn)換效率不太受電壓干擾，應(yīng)用限制也比電荷泵要少。

    恒流設(shè)計(jì)思想

LED顯示屏的LED在可攜式產(chǎn)品中背光源的地位已經(jīng)不可動(dòng)搖，即便是在大尺寸LCD的背光源當(dāng)中，LED也開(kāi)始挑戰(zhàn)CCFL（冷陰極螢光燈）的主流地位；而在照明領(lǐng)域，LED作為半導(dǎo)體照明最關(guān)鍵的部件，更是因?yàn)轫斨?jié)能、環(huán)保、長(zhǎng)壽命、免維護(hù)等諸多光環(huán)而受到市場(chǎng)的追捧。驅(qū)動(dòng)電路是LED（發(fā)光二極管）產(chǎn)品的重要組成部分，無(wú)論在照明、背光源還是顯示板領(lǐng)域，驅(qū)動(dòng)電路技術(shù)架構(gòu)的選擇都應(yīng)與具體的應(yīng)用相匹配。

LED的發(fā)光原理是在它兩端加上正向電壓，使半導(dǎo)體中的少數(shù)載流子和多數(shù)載流子發(fā)生復(fù)合，放出過(guò)剩能量，從而引起光子的發(fā)射。LED驅(qū)動(dòng)電路的主要功能是將交流電壓轉(zhuǎn)換為恒流電源，同時(shí)按照LED器件的要求完成與LED的電壓和電流的匹配。LED驅(qū)動(dòng)電路除了要滿(mǎn)足安全要求外，另外的基本功能應(yīng)有兩個(gè)方面：

一是盡可能保持恒流特性，尤其在電源電壓發(fā)生±15%的變動(dòng)時(shí)，仍應(yīng)能保持輸出電流在±10%的范圍內(nèi)變動(dòng)。

1、避免驅(qū)動(dòng)電流超出最大額定值，影響其可靠性。

2、獲得預(yù)期的亮度要求，并保證各個(gè)LED亮度、色度的一致性。

二是驅(qū)動(dòng)電路應(yīng)保持較低的自身功耗，這樣才能使LED的系統(tǒng)效率保持在較高水準(zhǔn)。

PWM（脈寬調(diào)制）技術(shù)是一種傳統(tǒng)的調(diào)光方式，它利用簡(jiǎn)單的數(shù)位脈沖，反覆開(kāi)關(guān)LED驅(qū)動(dòng)器，系統(tǒng)只需要提供寬、窄不同的數(shù)位式脈沖，即可簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)改變輸出電流，從而調(diào)節(jié)LED的亮度。該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于能夠提供高品質(zhì)的白光，以及應(yīng)用簡(jiǎn)單，效率高，但一個(gè)致命的缺點(diǎn)是容易產(chǎn)生電磁干擾，有時(shí)甚至?xí)a(chǎn)生人耳能聽(tīng)見(jiàn)的雜訊。

升壓是LED驅(qū)動(dòng)電路的重要任務(wù)，而電感升壓和電荷泵升壓是兩種不同的拓?fù)淠Ｊ??！坝捎贚ED是由電流驅(qū)動(dòng)的，而電感在進(jìn)行電流轉(zhuǎn)換時(shí)效率最高，因此電感升壓方式最大的優(yōu)點(diǎn)就是效率高，如果設(shè)計(jì)得當(dāng)可以超過(guò)90%；不過(guò)它的缺點(diǎn)也同樣明顯，就是電磁干擾很強(qiáng)，對(duì)手機(jī)等通信產(chǎn)品的系統(tǒng)要求就非常高。隨著電荷泵的出現(xiàn)，采用電荷泵的升壓方式其效率將低于電感升壓。

無(wú)論在照明應(yīng)用還是背光應(yīng)用領(lǐng)域，提高驅(qū)動(dòng)電路的轉(zhuǎn)換效率都是產(chǎn)品設(shè)計(jì)者必須面對(duì)的問(wèn)題。提高轉(zhuǎn)換效率，不僅有利于可攜式產(chǎn)品延長(zhǎng)待機(jī)時(shí)間，同時(shí)也是解決LED散熱問(wèn)題的重要手段。在照明領(lǐng)域，由于使用大功率LED，因此提高轉(zhuǎn)換效率就顯得尤為重要。

LED在工作時(shí)需要有穩(wěn)流、穩(wěn)壓的元件，但是此類(lèi)元件應(yīng)具備自身承擔(dān)的分壓高，但功耗要小的特性，否則將使具有較高效率的LED因?yàn)轵?qū)動(dòng)電路的工作功耗太大而使總體系統(tǒng)的效率大為降低，有悖于節(jié)能高效的宗旨。所以應(yīng)盡可能不采用電阻或串聯(lián)穩(wěn)壓電路來(lái)作為L(zhǎng)ED驅(qū)動(dòng)器的限流主電路，而應(yīng)該采用電容、電感或有源開(kāi)關(guān)電路等高效電路，這樣才能保證LED系統(tǒng)的高效率。采用串聯(lián)式集成恒功率輸出電路，可以使LED的光輸出在很寬的電源范圍內(nèi)保持恒定，但一般的IC電路會(huì)因此而使效率有所下降。采用有源開(kāi)關(guān)電路可以保證在較高的轉(zhuǎn)換效率下實(shí)現(xiàn)電源電壓大幅度變化時(shí)恒功率輸出。

但是以其獨(dú)特的長(zhǎng)處，可以在安全特地電壓（游泳池、劃水池內(nèi)水下燈具、礦燈）條件下高效工作。此外，在直接采用綠色電能（太陽(yáng)能、風(fēng)能等），以及應(yīng)急照明方面也有著其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。尤其在調(diào)光方面，LED不僅可實(shí)現(xiàn)0~100%的調(diào)光，并且可保證在整個(gè)調(diào)光過(guò)程保持較高光效，并且不損害LED的壽命，而氣體放電燈則很難做到這一點(diǎn)。

LED顯示屏恒流驅(qū)動(dòng)要求

LED驅(qū)動(dòng)電路除了要滿(mǎn)足安全要求外,另外的基本功能應(yīng)有兩個(gè)方面：

一是盡可能保持恒流特性,尤其在電源電壓發(fā)生±15%的變動(dòng)時(shí),仍應(yīng)能保持輸出電流在±10%的范圍內(nèi)變動(dòng).主要原因是:1、避免驅(qū)動(dòng)電流超出最大額定值,影響其可靠性.2、獲得預(yù)期的亮度要求,并保證各個(gè)LED亮度、色度的一致性。

二是驅(qū)動(dòng)電路應(yīng)保持較低的自身功耗,這樣才能使LED的系統(tǒng)效率保持在較高水準(zhǔn)。

直流控制

LED是由電流驅(qū)動(dòng)的器件，其亮度與正向電流呈比例關(guān)系。有兩種方法可以控制正向電流。

第一種方法是采用LEDV-I曲線來(lái)確定產(chǎn)生預(yù)期正向電流所需要向LED施加的電壓。其實(shí)現(xiàn)方法一般采用一個(gè)電壓電源和一個(gè)鎮(zhèn)流電阻器。如下所述，此方法有多項(xiàng)不足之處。LED正向電壓的任何變化都會(huì)導(dǎo)致LED電流的變化。如果額定正向電壓為3.6V，則圖1中LED的電流為20mA。如果電壓變?yōu)?.0V，這是溫度或制造變化引起的特定壓變，那么正向電流則降低到14mA。正向電壓變化11%會(huì)導(dǎo)致更大的正向電流變化，達(dá)30%。另外，根據(jù)可用的輸入電壓，鎮(zhèn)流電阻的壓降和功耗會(huì)浪費(fèi)功率和降低電池使用壽命。

第二種方法、也是首選的LED電流調(diào)整方法是利用恒流電源來(lái)驅(qū)動(dòng)LED。

高效率

便攜式應(yīng)用中電池使用壽命是至關(guān)重要的。LED驅(qū)動(dòng)器如果實(shí)用，就必須具備高效性。LED驅(qū)動(dòng)器的效率測(cè)量與典型電源的效率測(cè)量不同。典型電源效率測(cè)量的定義是輸出功率除以輸入功率。而對(duì)于LED驅(qū)動(dòng)器來(lái)說(shuō)，輸出功率并非相關(guān)參數(shù)。重要的是產(chǎn)生預(yù)期LED亮度所需要的輸入功率值。這可以簡(jiǎn)單地通過(guò)使LED功率除以輸入功率來(lái)確定。請(qǐng)注意：如果這樣定義效率的話，則電流檢測(cè)電阻器中的功耗會(huì)導(dǎo)致電源功率耗散。通過(guò)圖3所示的公式，我們可以看出較小的電流傳感電壓會(huì)產(chǎn)生較高效率的LED驅(qū)動(dòng)器。圖4說(shuō)明了選用0.25V參考電壓的電源與選用1V參考電壓的電源相比，二者的效率提高情況。較低的電流傳感電壓電源更為有效，無(wú)論輸入電壓或LED電流如何，只要其他條件相同，較低的參考電壓都可以提高效率并延長(zhǎng)電池的使用壽命。

《結(jié)語(yǔ)》LED顯示屏電源恒流驅(qū)動(dòng)是非常重要的一環(huán)，是直接影響到使用效果、使用壽命和安全隱患的，無(wú)論是廠家還是客戶(hù)，都應(yīng)該重視而不是為了接單而將其重要成都拉低。