LED 光源工作的主要參數(shù)是VF,、IF,，其它相關(guān)的是顏色/色溫/波長(zhǎng)/亮度/發(fā)光角度/效率/功耗等。LED 是一個(gè)P-N 結(jié)二極管,，只有施加足夠的正向電壓才能傳導(dǎo)電流,，VF 正向電壓是為L(zhǎng)ED 發(fā)光建立一個(gè)正常的工作狀態(tài)，IF 正向電流是促使LED 發(fā)光,，發(fā)光亮度與流過(guò)的電流成正比例,。白光LED VF 標(biāo)稱電壓：3.4V± 0.2V 。LED 光源在大批量生產(chǎn)時(shí),，每一批LED 的VF 具有一定的離散性,，為了客戶使用時(shí)需要的一致性，LED 出廠時(shí)必需按不同的VF 分檔出售,；客戶訂購(gòu)時(shí)同一批燈具需用的LED 光源必需選用同一檔次VF 的或相鄰檔次的,，否則會(huì)影響同一批生產(chǎn)的LED 燈具亮度有差異；LED IF 工作電流按應(yīng)用需要選用,，不同的電流檔次不能混用,。
LED光源驅(qū)動(dòng)電路
LED 光源的驅(qū)動(dòng)電路就是把12V 直流電壓變換成穩(wěn)定的恒流源，電路的設(shè)計(jì)本著刪繁就簡(jiǎn),、節(jié)省成本的原則,，應(yīng)該從能完成這個(gè)電路設(shè)計(jì)要求的眾多LED驅(qū)動(dòng)芯片中選擇集成度高、性能較好,、應(yīng)用電路簡(jiǎn)單,、價(jià)格較平的性價(jià)比有優(yōu)勢(shì)的芯片。因此選擇驅(qū)動(dòng)電路周邊器件少的驅(qū)動(dòng)芯片是生產(chǎn)成本的首要考量,。
PT4115 用在1—6W 的白光LED 光源驅(qū)動(dòng)方案時(shí)只需要四個(gè)零件（圖2）,，
圖2 PT4115LED 光源驅(qū)動(dòng)電路
Cin 是輸入濾波電容，Rs 設(shè)定流過(guò)LED 的電流IF,，Rs=0.1/ILED,；L 是續(xù)流電感，D5 是續(xù)流二極管,。因適配器已提供12V 的直流電壓,，原圖為交流電壓輸入整流
用的橋式整流器D1-D4 可省略。雖然零件少了但對(duì)零件的要求高了,，設(shè)計(jì)時(shí)要按表1 提示的要求選用,，才能使電路進(jìn)入良好的工作狀態(tài)。PT4115 的開(kāi)關(guān)頻率采用抖頻技術(shù)有效降低EMI,，省略了抗EMI 電路,。
表1 關(guān)鍵元器件的選擇
LED 光源驅(qū)動(dòng)芯片的恒流精度對(duì)于LED 燈具生產(chǎn)廠家而言是至關(guān)重要的，目前LED 光源驅(qū)動(dòng)IC 的恒流精度批量生產(chǎn)時(shí)都會(huì)有一定的離散性,，LED 燈具生產(chǎn)廠家在批量生產(chǎn)調(diào)試時(shí),，同樣的電源,、同樣的LED 光源負(fù)載、同樣的恒流源電源板,，因同一型號(hào)的不同驅(qū)動(dòng)IC 其恒流精度的個(gè)性差異會(huì)導(dǎo)致恒流源電源板輸出電流產(chǎn)生一定的公差,，會(huì)使同一LED 光源負(fù)載的發(fā)光亮度有所不同，這就會(huì)增加恒流源電源板大批量生產(chǎn)時(shí)在線調(diào)試的時(shí)間,，影響生產(chǎn)力,。因此，恒流源電源板生產(chǎn)廠家應(yīng)選用恒流精度高的驅(qū)動(dòng)IC,，恒流精度至少要小于±3%,，如是±1%更理想，但其價(jià)格會(huì)高于±3%的產(chǎn)品,。
幾點(diǎn)關(guān)鍵技術(shù)
1）電感的選擇
以3X1W的高亮度白光LED光源的設(shè)計(jì)案例而言,，三個(gè)1W的LED光源串聯(lián)， 其工作電流可設(shè)計(jì)為300-350mA,，L的電感量應(yīng)選用68uH—100uH,，Q 值大于50，飽
和電流大于800mA 的磁路閉合電感器,。PT4115 的設(shè)計(jì)最佳工作頻率在1MHz 以下,，電感量大了小會(huì)影響其工作頻率，本方案的電感設(shè)計(jì)在68uH 以上,，這樣系統(tǒng)工作頻率可以控制到1MHz 以下,。電感量小了，工作頻率趨高,，由于PT4115內(nèi)部電流檢測(cè)電路響應(yīng)速度限制,，對(duì)內(nèi)部電流正常檢測(cè)出現(xiàn)影響，不能更好的實(shí)現(xiàn)對(duì)內(nèi)部開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通/關(guān)斷控制,。另外由于高頻率會(huì)帶來(lái)較大的開(kāi)關(guān)損耗,，使芯片運(yùn)行在較高的結(jié)溫下，電應(yīng)力加大,，不利于穩(wěn)定工作,。電感量太小還會(huì)導(dǎo)致PT4115的SW 端燒壞，而無(wú)輸出,。
電感的DCR 越小,，效率越高。建議選用EPC13 錳鋅4000 磁芯,。電感器的飽和電流選小了，D5 肖特基二極管的電流選小了,，將會(huì)導(dǎo)致整個(gè)電路的續(xù)流不足,，LED 光源會(huì)產(chǎn)生人眼可見(jiàn)的閃光,。將電感器的飽和電流和肖特基二極管的電流適當(dāng)增大即可增大整個(gè)電路的續(xù)流電流，消除因此產(chǎn)生的閃光,。
2）適配器（Adapter）的選擇
適配器（Adapter）為本方案LED 臺(tái)燈提供穩(wěn)定的交流電源->交直流降壓變換,，它的實(shí)時(shí)帶載輸出能力將影響本方案LED 臺(tái)燈的性能，用于本方案3X1W 白光LED 臺(tái)燈的適配器,，它在帶載時(shí)輸出電流應(yīng)大于1A,，電壓應(yīng)穩(wěn)定在DC12V。有些帶載能力差的適配器,，連接上本方案LED 光源負(fù)載時(shí),，其實(shí)時(shí)輸出電壓會(huì)跌落到7V，甚至6.5V,，對(duì)于工作電壓從8V 開(kāi)始的LED 驅(qū)動(dòng)IC,，屆時(shí)會(huì)進(jìn)入欠壓保護(hù)狀態(tài)而停止工作，一旦驅(qū)動(dòng)IC 停止工作,，電壓又回升至12V,，LED 驅(qū)動(dòng)IC 再次進(jìn)入工作狀態(tài)，如此周而復(fù)始,，使LED 臺(tái)燈出現(xiàn)人眼可見(jiàn)的閃光,。此時(shí)，只有更換帶載能力好的適配器才能使LED 臺(tái)燈正常工作,。同時(shí)應(yīng)選用工作電壓范圍自6V 初始的LED 驅(qū)動(dòng)IC,，也可降低對(duì)適配器選擇要求，以降低生產(chǎn)配套成本,。
3）關(guān)于EMI 的傳導(dǎo)與輻射
本LED 臺(tái)燈方案總體設(shè)計(jì)時(shí)要考慮能過(guò)EMI 的傳導(dǎo)與輻射,，過(guò)EMI 的傳導(dǎo)與輻射的關(guān)鍵是電源變換器，因此要選用能過(guò)EMI,，甚至能過(guò)CE,、UL 的適配器來(lái)配套，以利生產(chǎn)的LED 臺(tái)燈能出口歐美日市場(chǎng),。恒流源電源板因使用的驅(qū)動(dòng)IC是DC/DC 開(kāi)關(guān)器件,，工作時(shí)開(kāi)關(guān)頻率會(huì)輻射，因此內(nèi)置在臺(tái)燈底座金屬殼內(nèi)可有效降低輻射,，機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮金屬底座內(nèi)的磁路屏蔽,。