大功率白光LED驱动技术介绍
作者:admin 更新时间:2009-8-25
大功率白光LED目前相对白炙光源的优势主要体现在体积,节能和寿命上。目前市面上没有真正的大功率LED白光芯片,现在所谓的大功率白光LED都是采用蓝光核心,外加荧光粉产生复色光,和蓝光混合之后,视觉上感觉是白色的。根据荧光粉的构成比例不同,大功率白光LED也有不同色温的产品。
大功率LED目前比较普遍的产品有两种,一种是单核心(发光体)只有一颗大功率LED芯片,一种是多核心。
单核心产品在体积和重量等方面占有很大优势,可以获得良好的聚光效果,也能产生均匀的泛光,因此单芯大功率LED用途很广,但是单芯大功率LED的缺点也很明显,因为空间有限,单体功率不容易做大,功率提升到一定程度后,需要的散热设备占据了LED的大部分封装空间。
多核心大功率产品是采用多个单核心的发光体,排成发光体阵列,封装在同一个散热基板上。
多核心的优点是他的功率很容易超过10W,缺点是由于发光体面积大,不容易实现聚焦。而且随着功率越大,驱动需求也越高,很多多芯片的LED产品都要求10V-20V的驱动电压和1A左右的驱动电流。
下面我们讨论单核心的大功率LED白光产品,大功率LED的个体差异比较大,一般我们认为,大功率LED白光的正向压降在3.0V到4.0V之间,在额定状态下,1W的驱动电流是350mA,3W是700mA-1A,而5W是700mA,依靠接近7V的正向压降提升功率。
大功率LED的色温和光效都不是固定值,随着驱动电流的升高,色温会逐渐向暖色变化,而光效在电流达到一定数值之后,会随着驱动电流的继续增加而持续降低。
光效开始降低的那个驱动电流,实际上比额定电流小非常多,这个时候LED拥有最高的光效。但是现在的大功率LED最打的核心问题是怎样提供亮度,对LED发光光效没有太大的关注
LED能够达到的照明效果,很多原因是取决于外部的光学配件,由于大功率LED相当于一个点光源的状态,大大提高了对外部光学设备的利用率,从而有效的提升了照明效果。
LED的损坏形式,除了物理破坏和反向击穿等之外,主要是散热问题,这使得对LED的保护主要集中在散热上。如果大功率LED散热设计良好,大功率LED即使工作在超过其额定功率的状态,也不会有太大的损坏,LED的用户也把这种超功率使用叫做“超频”。
由于热损坏是一种需要时间累积的破坏,因此LED短时间内工作在远高于额定的状态,一般也不会造成永久性的损坏。这个特性使得LED可以用平均电流符合其额定值,但是瞬间电流高于其额定值的脉冲电流驱动。
对于大功率LED的亮度调节,一般都是采用电流调节,但是我们推荐的使用PWM调节。由于LED的电流/光通量曲线并非线性,单纯调节电流并不能得到线性的光照效果,而PWM方式则可以更好的得到线性的结果。同时LED的色温随驱动电流变化,降低电流之后有可能会使得色温偏离需求,而PWM方式只要开启状态的电流能够达到色温的要求,则最终色温也一定满足要求。