常见的LED灯具架构多为串联形式,因为如此可确保LED的亮度相等,但即使是同一型号,同一批次的LED其顺向工作电压都有一定差别.另当工作温度升高时LED顺向电压会下降,这将使其顺向电流上升,故必须采用限流电路.常见的架构有以下几种:
LED 电源供应器直接驱动,如图1.7
此架构的成本低且配接简单,仅需考虑LED本身特性差异,设计也较为单纯;但需选用稳流能力高的LED电源供应器(具定电流模式输出之机种),且仍有LED每路均流性仍不佳的问题。
矩阵架构的LED配接方式可避免因少部分LED损坏导致多颗LED损坏。使用者基本上不需外加装限流电阻及LED驱动IC来平衡每路LED电流,选用明纬具备恒流型机种直接配接使用即可.而对于所使用的LED需经过筛选,以避免因LED顺向电压差距过大,导致分流不均,造成部分LED承受电流过大而损坏。
- 图1.7 恒流式电源供应器直接驱动 LED负载
串接限流电阻驱动LED, 如图1.8
此架构的优点在于价格低廉且装配设计容易,均流程度较电源供应器直接驱动佳,但是其具有电阻消耗功率大、电流易随电压变化、LED亮度不均匀、且无法准确地控制电流及对LED无保护等缺点。
- 图1.8: 恒流式或恒压式电源供应器搭配电阻驱动LED负载
范例:
使用 HLG-150H-30(30V/5A)驱动,串联LED颗数固定8颗,并联8路为例。
- V
: LED电源供应器额定输出电压
- VF
: LED顺向工作电压(本例取3.5V)
- IF
: : LED驱动电流(本例取625 mA)
电源供应器搭配线性恒流源驱动IC电路 如图1.9
此架构的成本适中;且LED及LED电源供应器使用寿命长,电路设计也较为简单;但此架构的成本比限流电阻方式高,线性恒流源消耗功率与电阻方式相同,且不适用于输入电压变化大的场合。
线性恒流源无法自动调节控制电流,均流效果较下述的PWM恒流源差,IC基本结构类似”电阻+电子开关”,透过电子开关的导通比,调节LED的驱动电流。
- 图1.9: 恒流式或恒压式电源供应器搭配线性恒流源驱动LED负载
电源供应器搭配PWM恒流驱动IC电路 如图1.10
此线路架构为目前主流的驱动方式,其对电流控制稳流及均流性最佳,LED本身及LED电源供应器使用寿命长;但相较于其他架构此方式的成本最高,配接复杂性也较高,还需考虑PWM恒流电路的EMC高干扰问题,且易有高频异音。
PWM恒流源会自动调节控制电流以达均流效果,确保各路LED有相同的亮度.主要区分为降压型、升压型及升降压等电路架构,线路上透过和电源供应器一样的带宽或频率调整,达到控制恒定电流驱动的目的。
- 图1.10: 恒流式或恒压式电源供应器搭配PWM恒流源驱动LED






