LED子系统和驱动简介
led驱动方案
led驱动方案近年来,LED(Light Emitting Diode)作为一种新型照明技术得到广泛应用,其能耗低、寿命长、调光性强等特点使其成为取代传统照明设备的最佳选择。
然而,要实现高效、稳定的LED照明,一个关键的因素就是选择合适的LED驱动方案。
LED驱动方案主要包括恒流驱动和恒压驱动两种。
恒流驱动是通过保持LED电流不变来实现亮度的控制,它适用于需要精确控制光强的场合。
而恒压驱动则是通过保持LED的电压不变来控制亮度,适用于需要简单控制亮度的场合。
恒流驱动是LED照明中常用的驱动方式,它通过电流源来保持LED的电流不变,从而确保LED亮度的稳定。
恒流驱动方案具有调光范围广、输出电流稳定等优点,但也存在电流波动幅度大、成本较高等不足之处。
因此,在实际应用中,需要根据具体需求选择合适的恒流驱动方案。
恒压驱动是另一种常见的LED驱动方式。
它通过在LED电路中连接一个恒压源来保持LED的电压不变,从而控制LED的亮度。
相比恒流驱动方案,恒压驱动方案简单易用,成本较低,但其调光范围有限,无法实现高精度亮度调节。
除了恒流驱动和恒压驱动,还有一些特殊的LED驱动方案,如脉冲宽度调制(PWM)驱动、频率调制(FM)驱动等。
脉冲宽度调制是通过调节LED的亮度来改变LED的工作电流,从而实现亮度调节的一种方法。
频率调制则是通过调整驱动电路中的频率来控制LED的亮度。
这些特殊的驱动方案在特定的应用领域具有独特的优势,如脉冲宽度调制可以实现高精度的亮度调节,频率调制可以实现低功耗的照明效果。
在选择LED驱动方案时,需考虑LED的工作电流、亮度调节范围、功耗、成本等因素。
同时,还需了解不同驱动方案的特点和适用场景,以便选取最适合自己需求的方案。
此外,还需要考虑驱动方案的稳定性和可靠性,确保LED的长期工作稳定。
综上所述,LED驱动方案在LED照明中起着至关重要的作用。
恰当选择和设计LED驱动方案,能够实现稳定、高效的LED照明,提升照明质量,并带来节能、环保的效益。
LED电子显示屏驱动原理
LED电子显示屏驱动原理一、概述LED电子显示屏是一种广泛应用于室内外场所的显示设备,其驱动原理是通过控制LED灯的亮灭来实现图象、文字等内容的显示。
本文将详细介绍LED电子显示屏的驱动原理,包括硬件和软件两个方面。
二、硬件驱动原理1. LED灯的工作原理LED(Light Emitting Diode)是一种半导体器件,其具有单向导电性和发光特性。
当正向电压施加在LED芯片上时,电子与空穴结合,能量以光的形式释放出来,产生可见光。
根据不同的材料和掺杂方式,LED灯可以发出不同颜色的光。
2. LED电子显示屏的组成LED电子显示屏由多个LED灯组成的像素点阵列构成。
每一个像素点都有一个对应的LED灯,通过控制每一个LED灯的亮灭状态,可以实现各种图象、文字的显示。
常见的LED电子显示屏包括单色、双色和全彩三种类型。
3. 驱动电路LED电子显示屏的驱动电路主要包括LED驱动芯片、电源模块和信号输入模块。
LED驱动芯片负责控制LED灯的亮灭,电源模块提供稳定的电源供电,信号输入模块接收外部信号并将其转换为驱动芯片可以识别的信号。
4. 驱动方式LED电子显示屏的驱动方式主要有静态驱动和动态驱动两种。
静态驱动是将每一个像素点的亮灭状态直接通过驱动芯片控制,适合于小尺寸的LED显示屏。
动态驱动是将像素点按照一定的规律分组,通过逐行或者逐列的方式控制,适合于大尺寸的LED显示屏。
三、软件驱动原理1. 显示内容的生成LED电子显示屏的显示内容可以通过计算机软件生成。
常见的显示内容包括文字、图象、动画等。
用户可以通过编辑软件将需要显示的内容转换为对应的二进制码或者像素点信息。
2. 数据传输LED电子显示屏的数据传输主要通过串行通信方式进行。
驱动芯片接收计算机发送的数据,并将其解析成对应的控制信号,控制LED灯的亮灭。
常见的串行通信协议有SPI、I2C、DMX等。
3. 控制方式LED电子显示屏的控制方式可以通过本地控制和远程控制两种方式实现。
LED节能灯的工作原理及原理图
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,被广泛应用于家庭、商业和工业照明领域。
本文将详细介绍LED节能灯的工作原理,并附上相应的原理图,以便更好地理解其工作原理。
一、LED节能灯的工作原理LED节能灯是基于发光二极管(LED)的照明设备。
与传统的白炽灯或荧光灯相比,LED节能灯具有更高的能效和更长的使用寿命。
LED节能灯的工作原理基于LED的发光特性和电路驱动。
1. LED发光原理LED是一种半导体器件,当电流通过LED芯片时,电子和空穴在半导体材料中复合,释放出能量并产生光。
这种发光现象被称为电致发光效应。
2. LED节能灯的电路驱动LED节能灯的电路驱动主要包括电源、电流调节器和LED芯片。
电源提供所需的电压和电流,电流调节器用于稳定电流输出,以保证LED芯片正常工作。
LED节能灯的电路驱动可以分为两种类型:直流驱动和交流驱动。
直流驱动:直流驱动LED节能灯需要将交流电转换为直流电,通常使用整流器和稳压器实现。
整流器将交流电转换为直流电,稳压器用于稳定输出电流,以保证LED芯片的正常工作。
交流驱动:交流驱动LED节能灯直接使用交流电源供电,通过电路设计和元件选择,使得交流电源能够直接驱动LED芯片。
这种驱动方式具有简单、成本低等优点。
二、LED节能灯的原理图以下是LED节能灯的典型原理图,用于直流驱动的LED节能灯。
1. 整流器电路:```输入电源(AC) -> 整流桥 -> 滤波电容 -> 稳压二极管 -> 输出电流(DC)```2. 稳压器电路:```输出电流(DC) -> 稳压电阻 -> LED芯片```在整流器电路中,整流桥将交流电转换为直流电,滤波电容用于平滑输出电流,稳压二极管用于稳定输出电压。
在稳压器电路中,稳压电阻用于稳定输出电流,LED芯片通过稳压电阻接收稳定的电流。
三、LED节能灯的优势1. 高能效:LED节能灯的能效较高,能够将电能转化为光能的比例更高,相比传统照明设备更加节能。
LED节能灯的工作原理及原理图
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,其工作原理是通过LED(Light Emitting Diode,发光二极管)发光产生照明效果。
LED是一种半导体器件,具有电流通过时产生光的特性。
相比传统的白炽灯和荧光灯,LED节能灯具有更长的寿命、更低的能耗和更高的亮度。
LED节能灯的工作原理如下:1. 发光二极管(LED):LED是LED节能灯的核心组件,其结构由两个半导体层组成,中间夹着一层P-N结。
当电流通过时,电子和空穴在P-N结相遇并复合,产生能量释放的光。
2. 散热器:LED节能灯的散热器用于散发产生的热量,保持LED的温度在合适的范围内。
散热器通常由铝合金制成,具有良好的导热性能。
3. 驱动电路:LED节能灯的驱动电路用于将交流电转换为直流电,并提供适当的电压和电流给LED。
驱动电路通常包括整流器、滤波器和稳压器等组件。
4. 光学部件:LED节能灯的光学部件用于控制和扩散LED发出的光线。
常见的光学部件包括反射杯、透镜和扩散板等。
5. 外壳:LED节能灯的外壳用于保护内部组件,并提供合适的散热和防护。
外壳通常由塑料或者金属制成。
LED节能灯的原理图如下:[原理图]在原理图中,输入电源通过驱动电路转换为适当的直流电,并通过电流限制电路控制LED的工作电流。
散热器用于散发产生的热量,保持LED的温度在安全范围内。
光学部件用于控制和扩散LED发出的光线,以实现所需的照明效果。
LED节能灯的优点包括:1. 高效节能:LED节能灯的能效比传统照明设备更高,能够将更多的电能转化为光能,减少能源消耗。
2. 长寿命:LED节能灯的寿命通常可达数万小时,远远超过传统照明设备,减少了更换和维护的频率和成本。
3. 环保: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. 良好的色采表现:LED节能灯可以提供更准确和饱满的色采表现,使照明效果更加清晰和舒适。
led驱动原理
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驱动电路详细介绍
LED驱动电路详细介绍LED驱动电路的主要功能是将直流电源转换为适合LED的直流电流和电压。
由于LED是一种半导体器件,其工作电压通常很低,一般在2-5V之间,而工作电流相对较小,一般在10-100mA之间。
为了保证LED的亮度和寿命,LED驱动电路需要提供稳定的电流和电压给LED。
LED驱动电路通常使用开关电源来实现直流电源向LED的转换。
开关电源通过开关管将输入电源切换为高频脉冲,然后通过变压器变换电压,最后再通过整流电路将变压器输出的交流电转换为直流电。
开关电源具有高效率、体积小、功率密度高等优点,能够提供稳定的电流和电压给LED。
为了满足不同的照明需求,LED驱动电路通常还配备了调光电路。
调光电路可以通过改变电流和电压的大小来控制LED的亮度。
常见的调光方式包括PWM调光、电流调光和温度调光。
PWM调光是最常见的调光方式,通过改变PWM信号的占空比来控制LED的亮度。
电流调光是通过改变驱动电流的大小来控制LED的亮度。
温度调光是通过感应环境温度的变化来改变LED的亮度。
LED驱动电路还需要具备一定的保护功能,以确保LED的稳定工作和延长寿命。
常见的保护功能包括过流保护、过压保护和过热保护。
过流保护可以通过电流传感器来监测驱动电流,一旦电流超过设定值,就会切断驱动电路以避免LED受损。
过压保护可以通过电压传感器来监测驱动电压,一旦电压超过设定值,就会切断驱动电路以避免LED烧毁。
过热保护可以通过温度传感器来监测LED的温度,一旦温度超过设定值,就会切断驱动电路以避免LED过热。
总之,LED驱动电路是一种用于控制和驱动LED灯的电路,它通过开关电源将直流电源转换为适合LED的直流电流和电压,并通过调光电路和保护电路实现LED的亮度调节和保护功能。
LED驱动电路在LED照明和显示领域有着广泛的应用,并且随着LED技术的不断发展,LED驱动电路将会更加先进和高效。
LED显示屏的的工作原理及驱动电路
LED显示屏的的工作原理及驱动电路LED显示屏(Light Emitting Diode Display)是一种利用半导体材料发光特性制作的显示装置,其工作原理基于LED的发光作用。
本文将从LED的工作原理及驱动电路两个方面详细介绍LED显示屏的工作原理。
首先,我们来了解LED的工作原理。
LED是一种可以将电能转化为光能的二极管,它由P型半导体和N型半导体组成,两者之间形成一个PN 结。
当正向偏压加到LED上时,电流从P端流向N端,电子与空穴结合,发生复合过程。
在这个过程中,能量以光的形式释放出来,形成发光。
LED的发光颜色由半导体材料的组成决定,常见的有红、绿、蓝和黄等。
了解了LED的工作原理后,接下来我们来介绍LED显示屏的驱动电路。
LED显示屏通常由一组多个LED组成,这些LED被排列成矩阵或行列交叉的方式。
驱动电路主要分为两部分:行驱动电路和列驱动电路。
行驱动电路通过对每一行的LED进行选择性驱动来实现显示功能。
它由多个选择开关和行驱动芯片组成。
在每一行中,选择开关根据需要将行驱动芯片连接到相应的行LED上。
通过控制选择开关的通断,可以选择性地对每一行进行驱动,从而控制LED的亮灭。
列驱动电路则负责对每一列的LED进行驱动。
它通常由列驱动芯片和预处理电路组成。
预处理电路用于处理输入信号,将其转换为适合列驱动芯片的控制信号。
列驱动芯片则根据控制信号对每一列的LED进行驱动,控制LED的亮灭。
在驱动电路中,还需要使用一些辅助电路来提供合适的电源和时钟信号。
电源电路负责提供合适的电压和电流,以保证LED在正常工作范围内。
时钟信号用于同步控制行驱动和列驱动,以确保LED显示屏的稳定性和准确性。
总结起来,LED显示屏的工作原理是基于LED的发光特性,通过驱动电路对LED进行选择性驱动来实现显示功能。
驱动电路由行驱动电路和列驱动电路组成,通过控制信号对LED进行驱动,从而控制LED的亮灭。
辅助电路则提供合适的电源和时钟信号,确保LED显示屏的正常工作。
LED节能灯的工作原理及原理图
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,它通过LED(Light Emitting Diode,发光二极管)发光原理来实现照明。
LED节能灯的工作原理非常简单,主要包括LED发光原理、电路驱动原理和散热原理。
一、LED发光原理LED是一种半导体器件,其发光原理是基于电子与空穴复合释放能量而产生光。
当正向电流通过LED时,电子从N型半导体区域注入到P型半导体区域,与P型区域的空穴发生复合,能量释放为光子,从而产生可见光。
LED的发光颜色取决于所使用的半导体材料。
二、电路驱动原理LED节能灯的电路驱动原理主要分为直流驱动和交流驱动两种。
1. 直流驱动直流驱动是将交流电源转换为恒流电源,通过电流的稳定控制来驱动LED发光。
一般采用恒流驱动电路,其中包括恒流源和电流控制电路。
恒流源可以保证LED在工作过程中电流的稳定,从而保证LED的亮度和寿命。
2. 交流驱动交流驱动是将交流电源直接通过整流电路转换为直流电源,然后通过电路控制LED的亮灭。
交流驱动通常使用电容器和电阻来限制电流,控制LED的亮度。
三、散热原理LED节能灯的散热原理非常重要,因为LED的工作温度会直接影响其亮度和寿命。
散热原理主要包括导热材料的选择和散热结构的设计。
1. 导热材料为了能够有效地散热,LED节能灯通常使用金属基板作为散热材料,如铝基板或铜基板。
金属基板具有良好的导热性能,可以将发光二极管产生的热量迅速传导到散热结构上。
2. 散热结构散热结构的设计也非常重要,通常采用散热片或散热鳍片来增加散热面积,提高散热效果。
同时,还可以使用散热胶或散热膏来提高散热材料与散热结构之间的热传导效率。
LED节能灯的原理图如下:[原理图]在原理图中,我们可以看到LED节能灯的主要组成部分,包括LED发光二极管、电阻、电容、恒流源和开关。
LED发光二极管是LED节能灯的核心组件,通过正向电流驱动来实现发光。
电阻和电容用于限制和稳定电流,保证LED的工作稳定性。
LED驱动电路详细介绍
LED驱动电路详细介绍LED驱动电路详细介绍内容摘要:论文提出了几种有代表性的实用LED驱动电路方案,并对每一种驱动电路的工作原理,优缺点及适用范围进行了较详尽的论述。
对LED用户合理选用驱动电路有一定的指导作用。
论文并附电压系数计算表、LED恒流驱动器型谱图、恒流驱动器性能对比表、恒流驱动器接线图等图表4张。
一、概述LED是一种节能、环保、小尺寸、快速、多色彩、长寿命的新型光源。
近年来国内许多厂家都在积极研发LED新型灯具。
但是一个不容忽视的事实是与LED灯配套的驱动器却没有及时跟上来,驱动电路性能不佳,故障率高,成了LED推广应用的瓶颈,其中还有许多技术问题需要研究解决。
接触过LED的人都知道:由于LED正向伏安特性非常陡(正向动态电阻非常小),要给LED供电就比较困难。
不能像普通白炽灯一样,直接用电压源供电,否则电压波动稍增,电流就会增大到将LED烧毁的程度。
为了稳住LED的工作电流,保证LED能正常可靠地工作,各种各样的LED驱动电路就应运而生。
最简单的是串联一只镇流电阻,而复杂的是用许多电子元件构成的“恒流驱动器”。
近两年来,我公司为解决研发LED灯的需要,广开思路对各种可能有使用价值的LED驱动电路,从简单到复杂,从小功率到大功率,从直流到交流,全面深入地进行了试验研究,从中提炼出了几种有代表性的驱动电路方案,经试用效果良好。
下面逐一介绍,与同行作一次交流。
二、镇流电阻方案此方案的原理电路图见图1。
这是一种极其简单,自LED面世以来至今还一直在用的经典电路。
LED工作电流I按下式计算:L U U I R-= (1) I 与镇流电阻R 成反比;当电源电压U 上升时,R 能限制I 的过量增长,使I 不超出LED 的允许范围。
此电路的优点是简单,成本低;缺点是电流稳定度不高;电阻发热消耗功率,导致用电效率低,仅适用于小功率LED 范围。
一般资料提供的镇流电阻R 的计算公式是:L U U R I-= (2) 按此公式计算出的R 值仅满足了一个条件:工作电流I 。
LED显示屏的系统组成以及LED驱动介绍
开关电源:用途是将220V交流电变为各种直流电提供给各种电路。
传输电缆:主控仪产生的显示资料及各种控制信号由双绞线电缆传输至屏幕本体。
扫描控制器:该电路板的功能是资料缓冲,产生各种扫描信号以及占空比灰度控制信号。
恒流输出通道数:恒流源输出通道有8位和16位两种规格,现在16位占主流,其主要优势在于减少了芯片尺寸,便于LED驱动板(PCB)布线,特别是对于点间距较小的LED驱动板更有利。
精确的电流输出:一种是同一个芯片通道间电流误差值;另一种是不同芯片间输出电流误差值。精确的电流输出是个很关键的参数,对LED显示屏的显示均匀性影响很大。误差越大,显示均匀性越差,很难使屏体达到白平衡。目前主流恒流源芯片的位间(bit to bit)电流误差一般在±3%以内,片间(chip to chip )电流误差在±6%以内。
通用芯片一般用于LED显示屏的低端产品,如户内的单、双色屏等。最常用的通用芯片是74HC595,具有8位锁存、串一并移位寄存器和三态输出功能。每路最大可输出35mA的非恒流的电流。
LED的关键指标包括:
最大输出电流:目前主流的恒流源LED驱动芯片最大输出电流多为每通道90mA左右。每通道同时输出恒定电流的最大值对显示屏更有意义,因为在白平衡状态下,要求每通道都同时输出恒流电流。
专用显示卡及多媒体卡(视频卡):LED全彩屏专用显示卡除了具有电脑显示卡的基本功能外,还同时输出数字RGB信号及行、场、消隐等信号给主控仪。多媒体卡除了以上功能外还可将输入的模拟Video信号变为数字RGB信号(即视频采集)。
其他信号源及其外接装置:包括电脑、电视机、蓝光、DVD、VCD、摄录像机等。
LED简介与动作原理.ppt
法線Βιβλιοθήκη n2n2n1 θc
n1
使用垂直電極(Vertical Electrode)
•使會阻擋到光的電極減少為一個,還可增加 LED 的散熱效果。
使用垂直電極之架構圖
Sapphire 橫截面SEM 圖 Sapphire 濕蝕刻的寬度-深度比例圖
藍移(blue-shift)現象圖
紅移(red-shift)現象圖
• 若沒有LT-GaN buffer layer,會因為應力 的關係造成破裂。
N-GaN
Sapphire
MQW的作用
(a)零偏壓下的MQW
(b)加順向偏壓下的MQW
提升效率的方法
•使用銦錫氧化物(Indium Tin Oxide; ITO)當電 流傳輸層
•採用覆晶結構(Flip-chip) • 將光輸出表面粗操化 •使用垂直電極(Vertical Electrode) •使用22°底切側壁 • 使用圖形化的藍寶石基板 •使用電流阻擋層(Current Block Layer; CBL) •使用氧化鎳/銦錫氧化物歐姆接觸 •在MQW與p-GaN層之間多做一層p-AlGaN
LED原理
王湫香 賴緯杰
Outline
• LED簡介與動作原理 • LED結構與作用 • 如何提昇效率 • 結論 • 參考文獻
LED簡介
• LED是pn接面二極體,且為直接能隙。
light
LED動作原理
• 零偏壓下
pn
p
n
• 加上順向偏壓
+V
pn
p
n
light
LED I-V characteristic
LED結構(以GaN為例)
p-electrode
led驱动方案
led驱动方案LED (Light Emitting Diode) 是近年来广泛应用于照明、显示等领域的一种新型光源。
它具有高效、长寿命、环保等优点,越来越受到人们的关注和喜爱。
然而,作为一种电子元件,LED 也需要驱动方案来保证其正常工作。
在本文中,我们将探讨 LED 驱动方案的重要性以及不同的实现方法。
首先,让我们来了解一下为什么 LED 需要驱动方案。
与传统的白炽灯泡不同,LED 是一种电压敏感的光源。
为了使 LED 发光,我们需要在其正向电压下施加合适的电流。
而这个电流需要由外部设备来提供,即驱动方案。
驱动方案不仅要能够保证电流的稳定性和可调节性,还要兼顾光的亮度和色温等方面的要求。
在 LED 驱动方案中,最常见的一种是恒流驱动方式。
恒流驱动通过将电流控制在一个恒定的数值范围内,来确保 LED 的亮度稳定。
这种驱动方式的优势在于可靠性高、抗干扰能力强,并且可以实现对亮度的精确控制。
常见的恒流驱动电路包括线性恒流源和开关恒流源。
线性恒流源简单可靠,但效率较低,主要用于需求较低的场景,如小功率指示灯。
而开关恒流源则采用了开关电路的原理,效率更高,适用于大功率 LED 照明系统。
此外,还有一种常见的驱动方式是脉宽调制(PWM)。
脉宽调制是通过改变 LED 通电时间和停电时间之间的占空比来控制亮度。
这种方式适用于一些需要频繁调节亮度的场景,如室内照明和显示屏。
具体实现中,通常会使用微控制器或专用的 LED 驱动芯片来实现 PWM 驱动。
除了恒流驱动和脉宽调制,还有一些其他的 LED 驱动方案,如电流源-电压源混合驱动、调幅调光等。
这些方案一般适用于一些特殊的 LED 应用场景,需要根据具体需求进行选择。
在选择 LED 驱动方案时,需要综合考虑多个因素。
首先是功率需求,即需要驱动的 LED 是哪种功率级别的。
高功率 LED 通常需要采用高效率的驱动方案,以减少能量浪费。
其次是亮度和色温的要求,不同的应用场景对亮度和色温的要求也不一样,需要选择能够满足需求的驱动方案。
led驱动原理
led驱动原理
LED 驱动原理
LED驱动是控制LED发光强度和功耗所必须采用的电子系统,是LED 应用的关键组成部分,主要功能是将工作电压为高压的交流电源转换成低电压的直流电源,从而稳定输出LED的工作电流。
该电路的指标主要关乎到LED的发光效果、寿命、功耗和安全性。
LED驱动原理可以归纳如下:
一、交流转直流
LED驱动电路主要功能是将光源用直流电源供电,而我们使用的家用电源和市电是交流电源,它需要经过转换,以输出合适的稳定电压、恒流供电给LED使其正常工作。
二、效率高
LED控制器或者驱动器的输出电流驱动LED时,效率不低于85%,驱动更节能环保,避免由线路损耗,热产生而造成的能量浪费。
三、稳定性好
LED驱动的工作过程中,一直维持电流的恒定,完全避免了频繁的变化,以保证LED的长期正常工作。
四、安全性
LED驱动电路有非常高的保护功能,超过工作电压时,会立即把工作电流断开,防止发生损坏或安全事故。
五、多种控制方式
LED驱动的控制方式有多种,如调光控制,触摸式控制,智能控制,远程控制等等。
六、低功耗
LED驱动电路的输入电压稳定低功耗,LED的功率损耗,可以节省大量的能源消耗。
LED灯电源驱动简介
LED灯电源驱动简介LED是一种固体光源,当它两端加上正向电压,半导体中的少数载流子和多数载流子发生复合,放出的过剩能量将引起光子发射。
采用不同的材料,可制成不同颜色有发光二极管。
LED是一种可发光的二极管,除了具有发光特性外,还具有普通半导体整流二极管的特性。
如果把一个照明灯具比喻成一个少女,那么配光是她的内涵、结构则是她的容貌、电子就是她的心脏。
人没有心脏则没有生命,电源在整个灯具中的作用就好比像人的心脏一样重要。
一个好的驱动电源也能决定一个灯具产品的寿命。
LED的基本特性(1)单向导电;(2)LED有门限电压。
LED的门限电压和正常工作时的正向压降与LED的光色有关;(3)具有非线性的伏安特性曲线,电流与电压不成正比;(4)LED光通量随电流增大而增加,但不成正比;(5)对温度敏感,结温升高时,光输出减少,正向电压降低;(6)离散性较大。
LED的基本工作条件(1)输入直流电压不低于LED正向压降;(2)采用直流电流或单向脉冲电流驱动;(3)对LED电流加以限制,以防止LED损坏;(4)由于LED电流与其光通量之间的非线性关系,LED应该在光效比较高的电流值下工作;(5)优良的散热设计。
LED 电源作为LED 灯的核心部件,犹如LED 的心脏,LED 驱动电源的好坏直接决定了LED 灯具的好坏。
首先,在结构设计上,室外LED 驱动电源必须有严格的防水功能,否则,无法承受外界恶劣的使用环境。
其次,LED 驱动电源的防雷功能也至关重要。
外界工作时难免遇到雷雨天气,如果驱动电源无防雷功能,将直接影响LED 灯具寿命,增加灯具维护成本。
最后,在原材料的选用上,其可靠性必须满足其寿命需求,功能特性需足够的好。
LED电源按驱动方式可以分为两大类:一、恒流式:1、恒流驱动电路驱动LED是很理想的,缺点就是价格较高。
2、恒流电路虽然不怕负载短路,但是严禁负载完全开路。
3、恒流驱动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驱动器简介
驱动器主要技术参数 为什么要强调高效率?
高效率、损耗低、温升低 温升低、可靠性高、寿命长
假如一台输出200W的LED驱动电源,当效率达95% 时,其损耗是10.5W, 当效率只有85%时,其损耗达 35.2W,后者是前者的3.4倍,实验表明在同等 条件下前者比后者温度低18~23℃。
为什么要高功率因素?
解决电磁干扰及电路相互间的电磁干扰
隔离式LED驱动器分类 驱动器分类 隔离式
交流电压与LED之间没有物理电气连接的隔离应用 。 之间没有物理电气连接的隔离应用 交流电压与 通过LED驱动器输出控制电压还是电流决定。 驱动器输出控制电压还是电流决定。 通过 驱动器输出控制电压还是电流决定 据功率等级选择的合适的电流拓扑,有反激也有LLC半桥谐振电路。 半桥谐振电路。 据功率等级选择的合适的电流拓扑,有反激也有 半桥谐振电路
最简单LED镇流电阻方案
考虑电流稳定度与用电效率两方面的情况, 提出电压系数K=U/UL;随着K值的增加 ,电流稳定度增加,但用电效率则下降。 因此设计选取K值时,应兼顾这两者的不 同要求。
简单的恒流源电路
• 简单的恒流源电路
组成的恒流电路如图2所示 由LM317组成的恒流电路如图 所示,I=Iadj+Vref/R(Vref=1.25),Iadj 组成的恒流电路如图 所示, = + ( = ) 的输出电流是微安级的所以相对于Io可以忽略不计 可以忽略不计, 的输出电流是微安级的所以相对于 可以忽略不计,由此可见其恒流 效果较好. 效果较好 组成的恒流电路如图3所示 由PQ30RV31组成的恒流电路如图 所示,I=Vref/R(Vref=1.25),他的恒流 组成的恒流电路如图 所示, = = 他的恒流 会更好,另外他是低压差稳压IC. 会更好,另外他是低压差稳压
LED驱动介绍
过去几年来,高亮度发光二极管(HB-led)在每封装流明输出和光效(单位为l m/w)方面的性能快速提升。
商用的1W LED已提供有冷色温LED(色温5000K)的每封装流明输出超过1001m,光效达1001m/W ,而相同功率等级的暖色温白光LED(色温3000~3500K)也超过了70~801m。
与两年前相比,这些性能等级提高了30%~40%。
有了这样的性能,LED如今正逐步发展成为众多高性能应用中传统白炽灯、卤素灯和荧光灯的切实可行的替代光源。
因此,固态照明(ssL)相当多地渗入到了汽车、商业和景观照明,以及城市街道照明之中。
LED还能用于新应用,如基于实际太阳能板的远程照明,因为这很容易借可充电电池产生LED所要求的直流驱动电流。
此外,如果恰当设计,LED 灯具的工作寿命可达3~595小时,因而显著降低替代灯泡方面常见的维护成本。
然而,就控制及驱动这些LED而言,在使用方面存在不少矛盾之处。
例如,许多照明系统设计所使用或修改的已有电源方案并没有充分顾及HB-LED的独特驱动要求。
如果设计人员要优化LED照明所能提供的优势,必须仔细考虑驱动及控制这些器件所使用的技术,从而提供高能效及高性价比的方案。
HB-LED照明系统的主要组件包括LED 发射器、电源转换、控制及驱动、热管理,以及众多应用中会涉及到的光学组件。
如果不充分考虑所有这些组件,相应的LED照明系统就不太可能得到优化。
LED与大多数灯泡不一样,是带有指向性的光源,故在诸多应用中,使用镜头、反射镜或扩散板来提供所需的发光图案以及灯具的照明外观至关重要。
同样,如果不恰当处理热管理问题,照明系统的工作寿命也会大幅缩短,从而冲抵使用长寿命L E D 的主要优势。
电源和驱动方面对照明系统的长期工作同等重要。
HB-LED照明设计中的供电电压源取决于所投入应用的类型。
就建筑物及室内照明而言,电压源通常是交流主电源。
户外照明可能采用宽泛稳压的电源,如低压交流电源、带备用电池的太阳能板或交流主电源。
LED驱动是什么?傻傻分不清
LED驱动=变压器?镇流器?很多做销售的童鞋经常在设计师或业主面前蒙住,因为 LED 照明的发展,新概念的出现,很多人早已经迷糊了,索性就都是一样叫吧,事后安慰一下自己,你看他们形状、“功能”不都是一样的吗?1、镇流器镇流器,目前常用的有两种,即电感式和电子式镇流器,用于气体荧光灯管,虽然与 LED 灯系统一样都是接在灯的输入端,但工作原理及功能完全是不一样的,原理请自行看图说话。
2、变压器变压器这个概念主要出现在石英灯(卤素灯)的应用上,主要作用是将220V交流电降为适用灯杯的12V交流电压,请注意:这里的输出电压仍然是交流,而 LED 驱动(目前主流的直流驱动)是直流电输出。
另外这种变压器也可以适用某些 LED 灯杯,本人之前就经历过很多案例是业主要求只换灯杯不换电源的。
3、LED驱动是什么鬼?LED 驱动(这里单指直流LED),这个在 LED 行业兴起时被炒作的神乎其神的名词,其实专业做电子电路的人都知道,LED 驱动电路根本没什么复杂的,基本属于入门级的电路。
LED驱动又分为恒流驱动和恒压驱动首先 LED 驱动一个基本概念就是将220V交流电转化为 LED 可用的直流电压(一般在3-110V),所谓恒压驱动就是输出电压恒定不变,电流可变,比如我们常见的装饰灯条用的开关电源,其优点是可任意并联多个灯串(在规定电流内)、功率越大成本低,缺点是对 LED 寿命影响较大,所以我们看到的标签都是这样的:输出电压恒定(通常12V/24V),电流和输出功率可选。
所谓恒流驱动就是输出电流恒定,电压可变,比如我们常见的 LED 筒灯、射灯、还有在灯管内部的驱动,其优点是可以很好的适应LED 灯珠所要求的工作电流环境。
按使用环境可分为室内、户外、裸板。
目前室内 LED 驱动最常用的输出电流基本都是300mA左右,如果驱动的输出精度足够,灯珠的使用寿命会得到保证,就好比匀速行驶的汽车比较省油一样,大家可自行比较各厂商给出的参数。
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enum led_brightness brightness);
enum led_brightness (*brightness_get)(struct led_classdev *led_cdev);
int
(*blink_set)(struct led_classdev *led_cdev,
unsignedu ZHIYUAN Electronics Stock Co., Ltd. 文章源自广州致远电子嵌入式-ARM 工控机
1.1.3 LED 设备的实现 1. 关键的数据结构 LED 子系统的每个 LED 设备都是用 led_classdev 结构体描述。该结构体定义在
{
gpio_direction_output(LED_GPIO, !value);
}
在模块的初始化函数中,需要为 ERR LED 注册 LED 设备和申请 GPIO,其实现函数为 led_init()。该函数的实现代码如程序清单 1.5 所示。
程序清单 1.5led_init()函数的实现代码
static int __init led_init(void) {
/* 默认使用 none 触发器
*/
};
ERR LED 的点亮/熄灭的实现函数为 mxs_led_brightness_set(),如程序清单 1.4 所示。当 该函数被调用时,根据传入的亮度参数直接设置到 ERR LED 即可。
程序清单 1.4mxs_led_brightness_set()函数的实现
核心模块的代码文件为<drivers/leds/led-class.c>。核心模块的任务有: 维护 LED 子系统的所有触发器,为触发器的注册/注销提供操作函数; 维护 LED 子系统的所有 LED 设备,并为每个 LED 设备在/sys/class/leds/目录下实
现操作接口;为 LED 设备的注册/注销提供操作函数。
int led_classdev_register(struct device *parent,struct led_classdev *led_cdev);
在该函数中,parent 可取值为 NULL。led_classdev_register()函数调用成功后,将返回 0 值;否则返回非 0 值。
在模块的移除函数中,需要为 ERR LED 注销 LED 设备和释放 GPIO,其实现函数为 led_ext()。该函数的实现代码为程序清单 1.6 所示。
程序清单 1.6 led_exit()函数的实现
static void __exit led_exit(void)
{ led_classdev_unregister(&led_dev); gpio_free(LED_GPIO);
unsigned long *delay_off);
struct device
*dev;
struct list_head
node;
const char
*default_trigger;
struct rw_semaphore trigger_lock;
struct led_trigger *trigger;
/* 注册 LED 设备
*/
u ZHIYUAN Electronics Stock Co., Ltd. 文章源自广州致远电子有限公司,转载或引用请注明出处
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return 0; } module_init(led_init);
在 leds-mxs.c 文件实现了一个名字为“mxs-leds”的平台驱动(platform_driver 对象)。 若系统中注册了名字也为“mxs-leds”的平台设备(platform_deivce 的对象),将被这个平台 驱动探测到。该平台驱动将在新注册的平台设备的私有数据中,获取所有 LED 设备信息, 然后根据每个 LED 设备信息都生成一个 led_classdev 对象并注册。
LED 子系统的可以分为三部分:触发器、LED 设备和核心模块,如图 1.1 所示。
图 1.1 LED 子系统的分层结构
LED 设备可设置的各种触发方式都是由 LED 子系统里各触发器实现的。触发器的代码 文件为<drivers/leds/>目录下的 ledtrig-*.c,例如 ledtrig-heartbeat.c 文件是心跳触发器的代码 文件。这些触发器的代码文件的主要任务是初始化各自的触发器,然后注册到核心模块。
内核源码为 i.MX28 系列处理器定义了 mxs_led 结构体用于描述 LED 设备信息,其定义 如程序清单 1.7 所示。
程序清单 1.7 mxs_led 结构体的定义
struct mxs_led { struct led_classdev dev; const char *name; char *default_trigger; unsigned index;
#define LED_GPIO MXS_PIN_TO_GPIO(PINID_LCD_D23)
/* ERR LED 的 GPIO
*/
static void mxs_led_brightness_set(struct led_classdev *pled,enum led_brightness value)
default_trigger 该成员表示 LED 设备u ZHIYUAN Electronics Stock Co., Ltd. 文章源自广州致远电子有限公司,转载或引用请注明出处
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当 LED 设备的 led_classdev 结构体初始化完成后,就可以调用 led_classdev_register()函 数注册:
int ret = 0;
ret = led_classdev_register(NULL, &led_dev); if (ret) {
printk("register led device faile \n"); return -1; } gpio_request(LED_GPIO, "led");
程序清单 1.3 为 ERR LED 实现 LED 设备代码
struct led_classdev led_dev = { .name = "led-example",
/* 设备名称为 led-example
*/
.brightness_set = mxs_led_brightness_set, .default_trigger = "none",
调用 led_classdev_unregister()函数可以注销已经注册的 LED 设备:
void led_classdev_unregister(struct led_classdev *led_cdev);
2. LED 设备实现示例 这里以 EasyARM-i.MX283A 开发套件的 ERR LED 为例,说明如何在 LED 子系统实现 一个 LED 设备。该实现示例程序文件为 leds-test.c。 在 leds-test.c 模块文件中,需要为 ERR LED 实现一个 LED u ZHIYUAN Electronics Stock Co., Ltd. 文章源自广州致远电子有限公司,转载或引用请注明出处
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int (*led_set) (unsigned pinid, int value); };
下面介绍 mxs_led 结构体的部分成员: name 该成员表示 LED 设备的名字。 default_trigger 该成员表示 LED 设备默认设置的触发器字符串。 index 该成员表示 LED 设备的索引值。 led_set 该成员是实现 LED 点亮/熄灭的函数的指针。 内核源码定义了 mxs_leds_plat_data 结构体用于描述 mxs_led 数组的信息,其定义如程 序清单 1.8 所示。
图 1.2 新添加的 LED 目录
至于 LED 子系统的设备接口的操作方法,请参考前面的“EasyARM-i.MX283A 入门实 操”章节的“LED 使用”小节中,这里不再多述。
1.1.4 i.MX28 平台的 LED 设备
实际上相当一部分的处理器平台在<drivers/leds/>目录下提供了自己的 LED 设备模块代 码文件,并不需要程序员编写,仅需要程序员提供 LED 硬件信息即可。<drivers/leds/leds-mxs.c> 文件是为 i.MX28 处理器实现 LED 设备的模块文件。
程序清单 1.2 LED 的亮度取值
enum led_brightness {
LED_OFF
= 0,
LED_HALF = 127,
LED_FULL = 255,
/* LED 关闭
*/
/* LED 半亮
*/
/* LED 全亮
*/
};
max_brightness 该成员表示 LED 的最高亮度值。
brightness_set 该成员是设置 LED 点亮/熄灭的方法。当 LED 设备的 LED 点亮/熄灭的 实现函数被调用时,会传入 LED 设备参数和需要设置的亮度参数。在实现函数中,需要根 据这些参数把指定的 LED 设置到指定的亮度。
LED 子系统为每个 LED 设备都在/sys/class/leds/目录提供了操作接口。LED 设备可以通过设 置不同的触发方式而具有不同的功能。
通过 LED 子系统,程序员可以通过很简便的方法添加/删减 LED 设备。这些 LED 设备 在使用过程中,用户可以随意设置 LED 设备的功能。
1.1.2 LED 子系统的分层结构