补偿及测量高功率LED驱动器的控制回路
大功率led驱动电源原理
大功率led驱动电源原理大功率LED驱动电源是一种电子电源，用于提供高电流和高电压以驱动大功率LED。
其原理基本与普通LED驱动电源相似，但需要更高的功率和电压稳定性。
大功率LED驱动电源的基本原理是通过DC-DC变换器，将输入电压转换为适合LED的恒定电流和恒定电压。
下面将详细介绍大功率LED驱动电源的工作原理。
1. 输入电压稳定性：大功率LED驱动电源需要具备较高的输入电压稳定性，以保证驱动电路的正常工作。
常见的输入电压为AC 220V，需要经过整流、滤波和电压稳定器等处理过程，提供稳定的直流电压。
2. 开关电源转换：为了满足大功率LED的驱动需求，常采用开关电源转换器作为大功率LED驱动电源的核心。
开关电源通过快速开关元件（如MOS管）的开关动作，将输入电压转换为高频脉冲信号。
3. 变压器变换：高频脉冲信号经过变压器的变换，提供所需的高电压或高电流输出。
由于大功率LED通常需要较高的电流，所以常采用大电流变压器。
4. 恒流驱动：大功率LED驱动电源需要提供恒定的电流，以保证LED的亮度稳定性和寿命。
为了实现恒流驱动，常通过反馈控制电路对输出电流进行监测和调节，并与输入信号进行比较，实现恒定电流输出。
5. 输出电压调节：大功率LED的驱动电压需求通常在几十伏到几百伏之间，因此需要对输出电压进行调节。
常见的调节方式包括使用稳压二极管、电阻或开关稳压等。
总之，大功率LED驱动电源通过DC-DC变换器、开关电源转换器、变压器变换等关键部件实现对高电压和大电流的转换和稳定输出。
这样能够满足大功率LED的驱动需求，保证其正常工作和长寿命。
大功率led驱动电源电路图详解
大功率led驱动电源电路图详解采用变压器将高压变为低压，并进行整流滤波，以便输出稳定的低压直流电。
开关恒流源又分隔离式电源和非隔离式电源，隔离是指输出高低电压隔离，安全性非常高，所以对外壳绝缘性要求不高。
非隔离安全性稍差，但成本也相对低，传统节能灯就是采用非隔离电源，采用绝缘塑料外壳防护。
开关电源的安全性相对较高(一般是输出低压)，性能稳定，缺点是电路复杂价格较高。
开关电源技术成熟，性能稳定，是目前LED照明的主流电源。
关于“大功率led驱动电源电路图详解”的详细说明。
1.大功率led驱动电源电路图详解1、开关恒流源采用变压器将高压变为低压，并进行整流滤波，以便输出稳定的低压直流电。
开关恒流源又分隔离式电源和非隔离式电源，隔离是指输出高低电压隔离，安全性非常高，所以对外壳绝缘性要求不高。
非隔离安全性稍差，但成本也相对低，传统节能灯就是采用非隔离电源，采用绝缘塑料外壳防护。
开关电源的安全性相对较高(一般是输出低压)，性能稳定，缺点是电路复杂价格较高。
开关电源技术成熟，性能稳定，是目前LED照明的主流电源。
2、线性IC电源采用一个IC或多个IC来分配电压，电子元器件种类少，功率因数、电源效率非常高，不需要电解电容，寿命长，成本低。
缺点是输出高压非隔离，有频闪，要求外壳做好防触电隔离保护。
市面上宣称无(去)电解电容，超长寿命的，均是采用线性IC电源。
IC驱电源具有高可靠性，高效率低成本优势，是未来理想的LED驱动电源。
3、阻容降压电源采用一个电容通过其充放电来提供驱动电流，电路简单，成本低，但性能差，稳定性差，在电网电压波动时及容易烧坏LED，同时输出高压非隔离，要求绝缘防护外壳。
功率因数低，寿命短，一般只适于经济型小功率产品(5W以内)。
功率高的产品，输出电流大，电容不能提供大电流，否则容易烧坏，另外国家对高功率灯具的功率因数有要求，即7W以上的功率因数要求大于0.7，但是阻容降压电源远远达不到(一般在0.2-0.3之间)，所以高功率产品不宜采用阻容降压电源。
大功率LED驱动电源方案分享之调光电路设计
大功率LED驱动电源方案分享之调光电路设计
昨天我们为大家分享了一种新型的LED电源设计方案，该方案主要利用光控电路进行整体电源设计。
昨天我们主要分享的是这一大功率LED驱动电源方案的驱动电路设计思路，并进行了简要的分析和介绍。
今天我们将会重点就这一方案的调光电路设计思路，进行详细的分析，下面我们就来详细的看看吧。
LED驱动电源的温度补偿及调光电路
我们都知道，当LED周边的温度较高的时候，LED本身的热度就会更高。
在这种情况下，LED的使用寿命就会受到一定的影响。
为了将这种影响降低，我们会采取一些补救办法，比如电路温度补偿。
由于LED的驱动电流设计为不随温度变化的恒流源，当LED周围温度低于安全温度点时，输出最高容许电流并保持不变。
当LED周围温度高于安全温度点时，工作电流就不在安全区内，这将导致LED的性能远低于标称数值。
图1 LED电源温度补偿及调光电路图
在图1当中，我们能够看到电路温度补偿功能的原理。
电路温度补偿功能的实现主要依靠的事AVR单片机和MBI1802芯片，从图中可知，通过电路温度补偿，能够比较精准的调整LED亮度。
主要原理如图所示，采用AVR 单片机及MBI1802芯片的工作电压为5V，通过MBI1802的一个外部电阻器Rext，可以调节输出电流的范围为40~360mA，在特定的光照下，只要不超过LED的额定电流，可随意输出电流，这样用户可以灵活的控制LED的光强度。
同时，MBI1802芯片的第七脚连接AVR单片机，根据温度传感器。
led电流补偿电路
led电流补偿电路你有没有发现，家里的LED灯一旦亮得太亮或者太暗，时间久了，居然会变得不太稳当？有时候一闪一闪的，像个调皮的小精灵，有时候又黑乎乎的，像是被关进了黑屋子，根本不想给你光明。
其实啊，这就是电流不稳定的罪魁祸首。
你别看它小小一个LED灯，实际上它背后可是有着一大堆电路在默默工作。
像这种小小的电流波动，要是不给它们好好“安抚”一下，灯光迟早就会出问题。
想解决这个问题，也没有什么特别复杂的法子，今天咱们就聊聊一个简单又实用的办法——LED电流补偿电路。
说到LED电流补偿电路，首先得了解一下电流对LED灯的重要性。
你可以把LED灯看作一个“贵族”，特别娇气，电流稍微不对，它就能给你“罢工”了。
电流太大，LED灯就像吃了过多的甜食，不仅不能长命，反而会变得“短命”；电流太小，灯光又不够亮，甚至整个人都不高兴。
解决这个问题的核心，就是要保持LED灯的电流稳定。
那怎么办呢？这就得靠LED电流补偿电路来撑场子了。
LED电流补偿电路的任务就是“给LED灯吃上一颗安神药”，帮助它稳定电流，避免出现电流波动大的情况。
你可以把这电路想象成一个调皮的“照顾者”，它总是密切关注LED灯的状态，一旦电流有点跑偏，它就立马调整，让LED灯恢复平稳的状态。
说到这里，可能有人会问：“这个电路能做到吗？”答案是，当然能！这个电路就像是LED灯的贴心小管家，时刻帮忙调节、稳定电流。
LED电流补偿电路的工作原理并不复杂。
最简单的，它通常包括一个恒流源。
就像你家里那个水管道，恒流源就像是水管里的阀门，确保水流一直保持在一个合适的流速。
这个恒流源通过检测LED灯的电压和电流，一旦发现不对劲，立马调整电流值。
这种电流补偿电路有点像你在开车时自动巡航控制，一旦车速超过设定的值，系统就会自动调整，确保车速稳定。
说到这里，你可能还会好奇，这种电路到底有什么用？嗯，简单来说，它让LED灯更耐用。
你想啊，LED灯的寿命本来就不长，尤其是经常受电流波动的“折磨”。
oled驱动补偿电路
oled驱动补偿电路
OLED显示器是一种基于有机发光材料的显示技术。
在使用OLED显示器时，可能会遇到像素失真的问题，其中一个常见的问题是亮度不均匀。
为了解决这个问题，可以使用OLED 驱动补偿电路。
OLED驱动补偿电路是一种用于调整和平衡OLED显示器像素亮度的电路。
它会通过测量和比较不同像素的亮度，然后根据比较结果对驱动电流进行调整，以达到均匀亮度的效果。
通常，OLED驱动补偿电路包括以下几个组成部分：
1. 亮度传感器：用于测量不同像素的亮度水平。
2. 比较器：用于比较不同像素的亮度，并产生可调整的电压或电流信号。
3. 控制电路：接收并处理比较器输出的信号，然后调整OLED 驱动电流。
4. 驱动电路：根据控制电路的信号，调整OLED驱动电流，以实现均匀亮度显示。
通过使用OLED驱动补偿电路，可以显著改善OLED显示器的表现，使其在各个像素点上都具有相同的亮度。
这样可以提高图像质量，并且减少亮度差异对视觉感知的影响。
总结来说，OLED驱动补偿电路是一种用于调整OLED显示器像素亮度的电路，通过测量和比较亮度，然后调整驱动电流，以达到均匀亮度显示的效果。
大功率激光器驱动电源的闭环控制与补偿
大功率激光器驱动电源的闭环控制与补偿摘要：随着近年来激光技术的应用水平以及研发技术不断提升，各类激光器设备在各个领域内都得到了极为广泛的应用，但是考虑到车载使用条件下的高能激光设备，需要稳定的电网供电作为支持，因此其本身作为激光器电源储能装置相对而言需要更高的应用效率，并且能耗的消耗总量较大。
本文综合采用了状态空间平均方法对大功率激光器恒流驱动电源的工作模式建立了等效化处理后的小信号模型，并构建了相应的闭环控制系统，通过集成化的控制芯片UCC28950设计，分析其所需要的控制电路基本功能，综合考虑了自动控制原理所构成的系统补偿网络控制效果，确保整体形成闭环系统网络能够具备良好的抗干扰特点以及瞬时动态化的控制效果。
关键词：激光器；恒流电源；整流电路；模型前言：一般而言，大功率半导体激光器的驱动设备一般需要稳定度较高、纹波较低的恒流电源作为支撑，但是考虑到在构建反馈网络设计的过程中往往需要恒流电源作为吃吃，实际工作的过程中驱动装置容易由于外部因素的影响而出现不稳定的状态。
本文采用全桥零压开关移相技术作为核心，分析构建DC-DC功率模块的工作效果，综合运用状态空间平均法建立全波整流电路的信号模型，并且确保整体的功率模块能够形成双环控制系统，在控制过程中可以通过开关管占空比的变化情况建立自控网络，并基于Matlab工具实现辅助控制，为大功率半导体激光器的自动控制提供有效的支持。
1 状态空间法建立移相全桥倍流整流电路的小信号数学模型恒流型DC-DC功率模块的功能性具体包括功率变换、输入滤波、输出整流滤波三个组成部分，不同部分构建的主电路模块所提供的辅助电源能够为电路的供电提供必要的低压电源作为支持，并且其构成的控制电路是本次研究过程中的重要部分。
1.1 恒流驱动电源的主要技术参数实际控制过程中应该明确主电路参数设定在标准值，其中变压器的变比倒数应该满足比例为1:2的基本条件，设置负载电阻R=3.1Ω，确定输出滤波电感大小前后相同为80μH，滤波控制过程中的电容参数大小满足3400μF-3700μF之间。
大功率LED驱动的温度补偿技术
大功率LED驱动的温度补偿技术作者：矽恩微谢希热管理对于大功率LED的性能至关重要,本文介绍用于LED热管理的温度补偿技术,并对不同LED驱动器的温度补偿方案进行详细分析。
与其它的灯源相比，大功率LED会产生严重的散热问题，这主要是因为LED不通过红外辐射进行散热。
一般而言，用于驱动LED的功耗有75％～85％最终转换为热能，过多的热量会减少LED的光输出和产生偏色,加速LED老化。
因此，热管理是LED系统设计最重要的一个方面。
LED系统生产商通过寻求优化的散热器、高效印制电路板、高热导率外壳等来应对这一挑战。
但是，工程师们需要改变他们的理念，热管理并不是机械设计师的专利，电子工程师同样可以进行热管理设计。
实践证明，通过电路实现温度补偿功能进行热管理是一个既经济又可靠的方法。
温度补偿原理一般而言，大功率LED的产品规格书中都会标明不同环境温度（或LED焊点的温度）下的最高容许输出电流（如图1）的曲线图。
当周围温度低于安全温度点，输出最高容许电流保持不变；当高于安全温度点，输出最高容许电流随周围温度升高而降低，即所谓的降额曲线。
为确保LED的性能寿命不受影响，必须保证LED工作在降额曲线与横、纵坐标轴所包络的安全区内。
图 1 LED降额曲线但是，目前大多数LED灯具生产商都将LED的驱动电流设计为不随温度变化的恒流源，因此，当LED周围温度高于安全温度点时，工作电流就不在安全区内，这将导致LED的寿命远低于规格书的数值甚至直接损坏。
而LED周围温度过高是由LED自身发热导致，目前有两个办法可以解决这个问题。
一种办法是使用导热性更好的散热装置，减小LED芯片至环境的热阻，控制LED内部温度不至比环境温度高太多，但这需要较高的成本。
此外，难以避免的问题是，当散热装置使用一段时间后在灯体外壳的散热片上沉积灰尘，以及铝合金基敷铜板上连接铜层和铝基板的介质层老化脱胶都将导致热阻较大幅度地上升，导致整体散热性能下降。
大功率LED恒流驱动电路的设计分析与实例
大功率LED恒流驱动电路的设计分析与实例大功率LED恒流驱动电路是一种用于供电给高功率LED灯的电路，其主要功能是保证LED灯的亮度和寿命稳定，并提供可靠的电流供应。
在设计和分析大功率LED恒流驱动电路时，需要考虑电路的功率、效率、稳定性、保护措施等方面的因素。
本文将介绍大功率LED恒流驱动电路设计的分析与实例，并探讨其重要考虑因素。
首先，大功率LED恒流驱动电路的设计要考虑电源的选择。
由于大功率LED需要较高的电流和电压供应，常见的电源如开关电源或恒流电源可满足要求。
开关电源具有调节和保护功能，但也存在噪音和电磁干扰等问题。
而恒流电源具有稳定的电流输出，但需要进行功率调节以适应不同的照明需求。
其次，大功率LED恒流驱动电路的设计还需考虑恒流源的选择。
恒流源可采用电流源或电压源，其中电流源更常用。
电流源可采用电流反馈调节的方式，通过采样和比较输入和输出电流来实现恒流输出。
电流反馈调节可采用稳压二极管或运放等方式，实现电流控制。
此外，大功率LED恒流驱动电路的保护措施也需要考虑。
由于LED灯具的亮度和寿命对电流的稳定性要求较高，因此需加入过流保护、过压保护和短路保护等功能。
过流保护可通过采用电阻、保险丝或电流检测电路来实现；过压保护可通过电压检测电路实现；短路保护可通过故障检测电路实现。
这些保护措施可提高电路的稳定性和可靠性。
最后，以一款具体的大功率LED恒流驱动电路为例进行分析。
该电路采用开关电源作为电源，并使用电压型恒流源。
电流反馈调节采用稳压二极管。
保护措施包括过流保护、过压保护和短路保护。
采用超级二极管进行过压保护，电源采用恒定输出电压的可调模式。
过流保护采用电流检测电路，通过检测电流超过一定值时，自动切断电源。
短路保护采用故障检测电路，通过检测负载端是否接通来实现。
在实际应用中，大功率LED恒流驱动电路的设计还需考虑效率问题。
高效率的恒流驱动电路可以减少能源消耗和热量产生，提高整个LED照明系统的效率。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
www.eetchin 1
补偿及测量高功率补偿及测量高功率 LED LED LED 驱动器的控制回路驱动器的控制回路驱动器的控制回路
作者：Jeff Falin 德州仪器资深应用工程师
数学模型一直都有助于判定特定设计的最佳补偿组件，然而，补偿 WLED 电流调节升压转换器的情况，则与补偿被设定为调节电压的相同转换器略微不同。
以传统的方法测量控制回路相当不便，因为回馈 (FB) 引脚的阻抗不高，而且缺乏上端 FB 电阻。
在参照 1 中，Ray Ridley 展示了简易小信号控制回路模型，适用于具备电流模式控制的升压转换器。
下文说明 Ridley 模型应如何修改才能适用于 WLED 电流调节升压转换器，同时，也将说明如何测量升压转换器的控制回路。
回路组件回路组件
如图 1 所示，为了从输入电压提供较高或较低的调节输出电压，任何可调式 DC/DC 转换器都能够加以修改。
在这类配置中，如果假设 R OUT 纯粹是电阻负载，则 V OUT = I OUT × R OUT 。
当DC/DC 转换器用来给 LED 供电时，它会借着调节下端 FB 电阻控制通过 LED 的电流，如图 2 所示。
由于负载本身 (LED) 取代上端 FB 电阻的缘故，传统的小信号控制回路公式不再适
用。
DC 负载阻抗为
而且
从二极管资料表或从测量得出的 V FWD 是 ILED 的正向电压，而 n 是串联的 LED 数量。
图 1. 用于调节电压的可调式 DC/DC 转换器
图 2. 用于调节 LED 电流的可调式 DC/DC 转换器
然而，从小信号的角度来看，负载阻抗包含 R EQ 以及位于 I LED 的 LED 动态阻抗 rD。
虽然某些 LED 制造商提供不同电流量的rD标准 值，不过判定 rD 的最好方法是从所有制造商提供的 LED I-V 标准曲线得出该值。
图 3 显示 OSRAM LW W5SM 高功率 LED 的I-V 曲线范例。
rD 值是动态 (或小信号) 数量，其定义为电压变化除以电流变化，也就是 rD = ΔVFWD/ΔILED。
若
2
www.eetchin
www.eetchin 3
要从图 3 得出 rD，只需要从 VFWD 与 ILED 的起始处画出笔直的切线，然后计算斜率。
举例来说，使用图 3 中切出的虚线，即可得出 rD = (3.5 – 2.0 V)/(1.000 – 0.010 A) = 1.51 W，而且 ILED = 350 mA。
图 3. OSRAM LW W5SM 的 I-V 曲线
小信号信号模型模型模型
对于小信号模型，此处将以TPS61165 峰值电流模型转换器为例，它能驱动 3 个串联的 OSRAM LW W5SM 零件。
图 4a 显示电流调节升压转换器的同等小信号模型，而图 4b 显示较为简化的模型。
公式 3 显示频率型 (s 域)
模型，用来计算电流调节升压转换器与电压调节升压转换器的 DC 增益：
其中的通用变量为
以及
图 4. 电流调节升压转换器的小信号模型
4
www.eetchin
www.eetchin 5
表 1. 1. 公式公式公式 3 3中两种转换器模型的差异两种转换器模型的差异
计算两种电路的负载周期 D 以及 V OUT 与 R EQ 的修改值所使用的方式都相同。
Sn 及 Se 分别是升压转换器的自然形成电感斜率与补偿斜率，而 f SW 是切换频率。
关于电压调节升压转换器的小信号模型与电流调节升压转换器的模型，两者之间真正的差异来自乘以跨导用项 (1 – D)/Ri 的抗阻 K R 以及主要电极 wp。
这些差异已在表 1 予以概述。
详细信息请见参照 1。
由于在调节电压的转换器中， R SENSE 值一般远低于 R OUT 值，因此，电流调节转换器的增益 (其中 R OUT = R EQ ) 几乎都低于电压调节转换器的增益。
测量回路测量回路
若要测量控制回路增益与电压调节转换器的相位，网络或专用回路增益/相位分析仪一般会使用 1:1 变压器将小信号通过小阻抗 (R INJ ) 注入回路中。
然后，分析仪便会根据频率测量并比较 A 点的注入信号与 R 点的回传信号，之后，报告幅度差异 (增益) 与时间延迟 (相位) 的比例。
只要 A 点的阻抗远低于 R 点的阻抗，即可在回路中的任一处插入此阻抗，否则注入的信号会过大，因而干扰转换器的运作点。
如图 5 所示，高阻抗节点是一般插入此阻抗的位置，也是 FB 电阻在输出电容 (低阻抗节点) 侦测输出电压的地方。
图 5. 电压调节转换器的控制回路测量
在电流调节配置中，如果负载本身是上端 FB 电阻，则无法通过与 LED 串联的方式将注入电阻插入。
转换器的运作点必须先予以变更，才能将电阻插入于FB 引脚与感应电阻之间，如图 6 所示。
在某些情况下，可能需要非反向单位增益缓冲放大器，以降低注入点的阻抗，并减少测量噪声。
6
www.eetchin
图 6. 电流调节转换器的控制回路测量
用来测量回路的是Venable回路分析仪，它与图 6 中的测量设定相同但不含放大器，而且 R INJ = 51.1 W。
电流调节转换器的模型是以 Mathcad® 构建，并且使用 TPS61170 的数据表设计参数，其中的核心与 TPS61165 相同。
当 V IN= 5 V 且 I LED 经设定为 350 mA 时，该模型会产生 TPS61165EVM 的预期回路响应，如图 7 所示，可便于与测得的数据进行比较。
7
www.eetchin
www.eetchin 8
图 7. 在 V IN = 5 V 且 I LED = 350 mA 的情况下所测得及模拟的回路增益与
相位
观察 WLED 动态阻抗的变化，并参照 IC 放大器增益中标准 LED I-V 曲线及芯片间变化，便不难解释所测得及模拟增益两者之间的差异。
结论结论
数学模型虽然并非全然准确，但不失为设计人员设计 WLED 电流调节升压转换器时可以运用的初步方法。
设计人员也能够以其中一种方法测量控制回路。