LED驱动电路工程中的计算方法
大功率LED的驱动电路设计方案
《综合课程设计》课程报告姓名：韩阳学号： 2006146223专业：光信息科学与技术任课教师：王习东成绩：三峡大学理学院物理系2009年1月05日大功率LED的驱动电路设计摘要：LED<light emitting diode）即发光二极管，是一种用途非常广泛的固体发光光源，一种可以将电能转化为光能的电子器件。
由于LED具有节能、环保、使用寿命非常长，LED元件的体积非常小，LED的发出的光线能量集中度很高，LED的发光指向性非常强，LED使用低压直流电即可驱动，显色性高<不会对人的眼睛造成伤害）等优点，LED被广泛应用在背光源、照明、电子设备、显示屏、汽车等五大领域。
而且随着LED研发技术的不断突破，高亮度、超高亮度、大功率的LED相继问世，特别是白光LED的发光效率已经超过了常用的白炽灯，正朝着常照明应用的方向发展，大有取代传统的白炽灯甚至节能灯的趋势。
本论文主要介绍采用恒流驱动方式实现驱动电路，并且提出一种基于恒流驱动芯片PT4115的高效率的大功率LED恒流驱动解决方案。
该种驱动电路简单、高效、成本低，适合当今太阳能产品的市场化发展。
关键词：大功率LED ；驱动电路；恒流驱动芯片PT4115一、LED 主要性能指标：1）LED的颜色：目前LED的颜色主要有红色,绿色,蓝色,青色,黄色,白色,暖白,琥珀色等其它的颜色；2）LED的电流：一般小功率的LED的正向极限电流多在20mA。
但大功率LED的功率至少在1W以上，目前比较常见的有1W、3W、5W、8W和10W。
1WLED的额定功率为350mA ,3W LED的750mA。
3）LED的正向电压：LED的正极接电源正极,负极接电源负极。
一般1W的大功率LED的正向电压为3.5V~3.8V。
4）LED的反向电压：所允许加的最大反向电压。
超过此值，发光二极管可能被击穿损坏LED发光强度：光源在给定方向的单位立体角中发射的光通量定义为光源在该方向的(发>光强(度>，单位为坎德拉<cd）。
LED显示屏功率计算方法
LED显示屏功率计算方法LED显示屏功率计算方法计算一个单元板的电流数的公式如下：单元板电流=(单元板总像素数*每像素发光管数*单个发光管电流大小/扫描数)单个发光管电流大小普通在0.005到0.02,普通能够取值0.01A扫描数普通室内是16扫，半户外是8扫或16扫，室外普通是4扫、2扫、或静态(1扫)。
例如一个5.0双基色的室内单元板满负荷(全亮)的时候大概点流总数是：(32*64)*2*0.01/16=2.56 A也就是说，40A电源能够带：40/2.56=16块一个平方米，功耗是：2.56 A*5V/(0.488长*0.244高)=107瓦/平方米然而有些发光管能够需求用0.02A电流计算，以致更高，这样就会发生更大的功耗。
这样的板子亮度稍高然而发热勇猛、冗杂烧坏、灯管也会快速老化，是很蹩脚的想象。
但愿你没有买到这样的单元板子。
再例如户外4扫全彩(2红1绿1蓝)8*16点阵单元模块，电流是：(8*16)*4*0.015/4=1.92 A也就是说，40A电源能够带：40/1.92=21块一个平方米，功耗是：1.92 A*5 V/(0.256长*0.128高)=292瓦/平方米这里挑选发光管的大概电流是0.015A，由于有些纯绿和蓝色发光管电流特地。
而且由于色彩婚配效果，只能大概估计。
从驱动IC的输入脚到像素点之间实施"点对点"的控制叫做静态驱动，从驱动IC 输入脚到像素点之间实施"点对列"的控制叫做扫描驱动，他需求行控制电路：从驱动板上能够很清楚的看出：静态驱动不需求行控制电路，利息教高、但显示效果好、动摇性好、亮度丧失教小等；扫描驱动它需求行控制电路，但利息低，显示效果差，亮度丧失教大等。
在肯定的显示区域内，同时点亮的行数与整个区域行数的比例，称扫描方式；室内单双色普通为1/16扫描，室内全彩普通是1/8扫描，室外单双色普通是1/4扫描，室外全彩普通是静态扫描。
LED驱动电路工程中的计算方法
线路损耗及线路压降的计算
P电线=I R V电线=IR
R电线=σ(备注:L为电线长度;S为电线横截面积;σ为电
线电导率)也可以查电工手册.
例:用长度为10米(正、负极电线各5米),24AWG的铜芯电线,通过电
流为2A,其损耗的功率及线路压降为多少?
LED驱动电路工程中的计算方法
由已知电源功率计算LED的数量
例:额定输出功率为10W电源,使用额定的正向电流20mA,耗散功率为
70mW条件下可配置多少个LED?依以上公式(即取所得数据的整数)
1：对于恒压驱动方式:
由已知的输出电源电压计算每支路串联LED数量及并联支路数
(1)计算每条支路的LED个数
用LED光源.
(2)计算并联支路数
注:VLED值依不同发光颜色各有不同,用稳压电源驱动LED时,为了
控制电W电源,使用额定正向电流
20mA,耗散功率为70mW额定的正向电压为1.8V.可配置多少个LED呢?(取
所得数据的整数)
可以带10组支路,每支路14个LED串联构成的电路,共140个LED.
2：对于恒流驱动方式
由已知的电源输出电流及LED的电流值计算出并联支路数及每支路
数量
(1)计算并联的支路数
(2)计算支路串接LED个数:
例:一个额定输出电流为DC0.35A,额定功率为10W电源,驱动耗散功
率为70mW,正向电流为0.02A的LED,可怎样配置?
并联支数路:
(取所得数据的整数)
每支路串接数:个数
查电工手册可知:R电线= 0.737W
V电线=2&TImes;0.737 =1.474V
LED驱动计算公式
LED驱动变压器设计计算公式LF-GOE100YA0920A电源设计计算书电源的主要特性及功能描述;输入电压范围AC90V~AC305V，额定输入电压范围AC100V~AC277V.输入电源工作频率47Hz~63Hz，额定输入频率50Hz~60Hz.输出功率112W，额定输出DC90V~DC120V@0.92A开路输出电压：小于135V，短路输入功率：小于15W.效率：90V ac input大于87%，220V ac input大于89%，277V ac input大于90%.输出纹波：在输入电压范围内，纹波电压小于1.2V，其它功能附详细的规格书.电源的相关参数设计计算如下：1.对于电源工作保险丝的选定Po(max)=126V*0.92A*1.05=121.716W（输出电压电流按照规格书的额定输出的上限计算）.Pin(max)=Po(max)/Eff=121.716W/0.80=152.145W（按照电源起动到PFC电压还没升起来的这段时间的效率并适当取低一点点进行计算，否则，频繁的开关机有可能会冲坏保险丝）.Iin rms(max)=Pin(max)/Vin(min)=152.145W/75V=2.029A（最小输入电压根据电源的最低起动电压计算，这款电源设定最低起机电压为75V，允许电源在最低起机电压下带额定负载起机）考虑到电路中PFC校正值并不是完整的1，需要除以0.99的功率因素，以及查相关的保险丝的图表所得，在最高工作环境温度65度时，需扣除0.8的过热等因素引起的加速熔断的折扣率，再除以安规要求的0.75的折扣率，即保险丝因选择：2.029A/0.99/0.8/0.75=3.416A.由于PFC+PWM两极架构的电源开机讯间的输入浪涌电流非常大，加热敏电阻后也能达到近80A，由此保险丝需选择大于3.416A的高分断能力的慢断型。
再考虑到这款LED电源是使用在室外的路灯上，需要承受较多且较大的雷击，按照规格要求是线对线打4KV，需选择耐4KV以上雷击的保险丝。
大功率LED的驱动电路设计(PT4115应用)(精)
大功率LED 的驱动电路设计（PT4115应用）摘要：LED （light emitting diode ）即发光二极管，是一种用途非常广泛的固体发光光源，一种可以将电能转化为光能的电子器件。
由于LED 具有节能、环保、使用寿命非常长，LED 元件的体积非常小，LED 的发出的光线能量集中度很高，LED 的发光指向性非常强，LED 使用低压直流电即可驱动，显色性高（不会对人的眼睛造成伤害）等优点，LED 被广泛应用在背光源、照明、电子设备、显示屏、汽车等五大领域。
而且随着LED 研发技术的不断突破，高亮度、超高亮度、大功率的LED 相继问世，特别是白光LED 的发光效率已经超过了常用的白炽灯，正朝着常照明应用的方向发展，大有取代传统的白炽灯甚至节能灯的趋势。
本论文主要介绍采用恒流驱动方式实现驱动电路，并且提出一种基于恒流驱动芯片PT4115的高效率的大功率LED 恒流驱动解决方案。
该种驱动电路简单、高效、成本低，适合当今太阳能产品的市场化发展。
关键词：大功率LED ；驱动电路；恒流驱动芯片PT4115一、LED 主要性能指标：1）LED 的颜色：目前LED 的颜色主要有红色,绿色,蓝色,青色,黄色,白色,暖白,琥珀色等其它的颜色；2）LED 的电流：一般小功率的LED 的正向极限电流多在20mA 。
但大功率LED 的功率至少在1W 以上，目前比较常见的有1W 、3W 、5W 、8W 和10W 。
1W LED 的额定电流为350mA,3W LED 的750mA 。
3）LED 的正向电压：LED 的正极接电源正极,负极接电源负极。
一般1W 的大功率LED 的正向电压为3.5V~3.8V 。
4）LED 的反向电压：所允许加的最大反向电压。
超过此值，发光二极管可能被击穿损坏 LED 发光强度：光源在给定方向的单位立体角中发射的光通量定义为光源在该方向的(发)光强(度)，单位为坎德拉（cd ）。
5）LED 光通量：光源在单位时间内发射出的光量称为光源的发光通量。
LED限流电阻的大小计算
LED应用中LED电路的形式及电阻的计算一、关于LED光源应用的简介：LED照明行业是一个新兴的行业，它以其独特的优点深受人们的青睐。
如今在光电工程中，提高光效，节约能源和高可靠性已经成为人们共同追求的目的。
我们在讨论和使用LED光源时，都会想到LED的寿命长、节约能源、亮度高等特点。
也正是因为如此LED光源才倍受欢迎。
LED光源虽有以上优点，却并不如人们所说的那么神奇。
只有给其配上合适、高效的LED电源、合理的电路设计、完善的防静电措施、正确的安装工艺才能充分发挥和利用LED光源的以上优点。
下面我就LED光源在工程应用中的一些常识做简单的介绍，供大家参考。
二、LED寿命的理解LED的使用寿命，一般认为在理想状态下有10万小时。
实际在使用过程中其光强会随使用时间的推移逐渐衰减，即电能转化为光能的效率逐渐降低。
我们能真正使用的有效光强范围应在其衰减到初始光强的70%以上时，寿命是否可以定义为光效逐渐降低至70%的时间段。
目前还没有明确的国家标准用来衡量。
而且LED的使用寿命与其芯片的质量和封装技术、工艺直接相关，据某LED封装厂的试验数据有些芯片在20mA 条件下连续点亮4000小时后其光亮度衰减已达50%。
但是随着技术、工艺的提高，光衰时间越来越缓慢，即寿命也越长。
三、LED的节能及可靠性LED是电流控制元件，通过流过的电流，直接将电能转变为光能，故也称光电转换器。
因其不存在摩擦损耗和机械损耗，所以在节能方面比一般的光源的效率高，但是LED光源并不能像一般的普通光源一样可以直接使用电网电压，它必须配置一个电压转换装置，提供满足其额定的电压、电流，才能正常使用，即LED专用电源。
但是各种不同的LED电源其性能和转换效率各不相同，所以选择合适、高效的LED专用电源，才能真正体现LED光源高效特性。
因为低效率的LED电源本身就需要消耗大量电能，在配合LED的使用过程中根本就体现不出LED的高效节能特性。
LED灯的驱动电路
LED节能灯的驱动电路LED灯的参数1、单颗电压/电流：红.黄光1W的电压:2.2-2.3V电流:350MA红.黄光3W的电压:2.3-2.5V电流:600-700MA蓝.绿.白光1W:电压:3.2-3.4V电流:350MA蓝.绿.白光3W:电压:3.4-3.6V电流:600-700MA2、集成电压/电流：电压：蓝.绿.白光3.4V*串数红.黄光2.4V*串数电流：350MA*并数然而这些都没有特定的。
制作LED灯只需考虑电流方面就好了。
电压只要知道个范围，通过控制电流做成恒流电路就可以了。
确切的说是没有电压要求。
LED都是要求恒流，0.02A/颗。
所以接一般的电压都要串一个电阻来分压电阻大了，整个线路电流就小了。
一般情况下尽量少串电阻，所以尽量选作适当的电压如：5,12,24V 电压只是为了能使其点亮的基础，超过其门槛电压，二极管就会发光而电流就是觉得其发光亮度，所以二进管一般都是用恒流源来驱动的。
（1）电压：LED 使用低压电源，供电电压在6-24V 之间，根据产品不同而异，所以它是一个比使用高压LED光源电源更安全的电源，特别适用于公共场所。
（2）颜色：改变电流可以变色，发光二极管方便地通过化学修饰方法，调整材料的能带结构和带隙，实现红黄绿兰橙多色发光。
如小电流时为红色的LED ，随着电流的增加，可以依次变为橙色，黄色，最后为绿色。
1、降低电压根据法拉第的电磁感应定律制定的变压器可以降低交流电的电压（电磁感应定律：电路中感应电动势的大小与穿过这一电路的磁通量变化率∆φ/∆ t成正比。
公式：E=K(∆φ/∆ t)）(1)制作变压器（采用EI铁芯制作，矽钢片材料）计算变压器的功率变压器功率= 输出电压X 输出电流计算变压器的铁芯截面积变压器功率X 1.44 = Y ，Y开根X 1.06 = 铁芯截面积计算变压器铁芯叠厚铁芯叠后= 铁芯截面积/ 矽钢片舌宽骨架的选用铁芯为E40 X 55计算线圈匝数45 / 铁芯截面积（平方厘米）X 220V = 初级匝数，初级匝数/ 220 X 次级电压= 次级匝数计算绕制的漆包线线径电流（开根）X 0.7 = 线径注意事项：变压器的功率设计和漆包线的线径计算还跟电路有很大的关系，不同的电路设计会有区别将变压器联入电路中便可降低交流电的电压，如下图：2、化交流电为直流电(1)恒流因为交流电的电流方向和大小是随着时间改变的，所以我们要完成两步：1）先使电流的方向变得恒定；2）使电流的大小变成定值。
LED中基本知识概述及计算方法
一. LED显示屏的特点：亮度高，目前户外单灯的亮度已超过6,000mcd;功耗低，具有较高的光电转换效率;寿命长，LED寿命长达200,000小时以上;响应速度快，ns级，无余灰;低电压低电流驱动，易于与计算机接口;屏幕尺寸可大可小，最大可以作到300m2;视角大，室内屏视角大于±60度，室外屏视角大于±80度;视距可通过选择不同直径与不同点距的产品来调整，小到几十厘米，大到几百米均可满足要求;组态灵活，简单到数码显示，复杂到全彩色视屏都有不同种类的产品可以满足要求，室内室外都有相应的产品;易与计算机接口，支持软件丰富。
生产成本的不断下降，价格越来越被更多人们所接受。
二. LED显示产品可广泛应用于：交通、广告、新闻、体育、金融、证券。
在商业领域，各商场都可采用LED显示屏作为商业广告和顾客引导的媒体。
电子显示屏已成为显示商场档次的标志之一。
三. LED显示屏的分类：根据应用场地区分，可分为室内屏(基本单位为模块或数码管)及户外屏(单灯)和半户外显示屏。
根据基色区分，可以分为单色屏、双基色屏(红、绿色，同时发光时显示黄色)、全彩色屏(红、绿、蓝三基色)和伪彩显示屏。
根据功能区分，可分为A ：条屏：LED窗帘屏、LED通透屏、LED镂空屏、LED网格形屏、LED灯条彩幕显示屏、LED条状显示屏等,B : 图文屏:以显示文字、符号、图片为主C :视屏:D :数码屏:仪器仪表显示数字的，不做为我们的参考E ：点阵数码混合屏：表贴型，只显示汉字、数字、图片等四. 汉字都是16*16(最小单位)点阵。
即四个模块可以显示一个汉字。
五. 室内LED显示屏的构成：模块→单元板→→LED显示屏六. 户外LED显示屏构成LED单灯→模组→→箱体→→LED显示屏→套件七. LED显示屏安装方式：贴墙式，屋顶式，镶墙式，吊挂式，落地式，立柱式一、基础知识概要1.LED显示屏专业术语解释1 ：什么是LED?LED是发光二极管的英文缩写(Light emitting diode),显示屏行业所说的“LED”，特指能发出可见光波段的LED;2 :什么是像素?LED显示屏的最小发光像素，同普通电脑显示器中说的“像素”含义相同;3：什么是像素距(点间距) ?由一个像素点中心到另一个像素点中心的距离;4：什么是LED显示模块?由若干个显示像素组成的，结构上独立、能组成LED显示屏的最小单元。
- 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)。
LED驱动电路工程中的计算方法
由已知电源功率计算LED的数量
例:额定输出功率为10W电源,使用额定的正向电流20mA,耗散功率为70mW条件下可配置多少个LED? 依以上公式 (即取所得数据的整数)
1：对于恒压驱动方式:
由已知的输出电源电压计算每支路串联LED数量及并联支路数
(1)计算每条支路的LED个数
(2)计算并联支路数
注:VLED值依不同发光颜色各有不同,用稳压电源驱动LED时,为了控制电流,通常需要串联电阻器.
例:一个额定输出电压为DC 24V,功率为10W电源,使用额定正向电流20mA,耗散功率为70mW额定的正向电压为1.8V.可配置多少个LED呢? (取所得数据的整数)
可以带10组支路,每支路14个LED串联构成的电路,共140个LED.
2：对于恒流驱动方式
由已知的电源输出电流及LED的电流值计算出并联支路数及每支路数量
(1)计算并联的支路数
(2)计算支路串接LED个数:
例:一个额定输出电流为DC 0.35A,额定功率为10W电源,驱动耗散功率为70mW,正向电流为0.02A的LED,可怎样配置?
并联支数路:
(取所得数据的整数)
每支路串接数:个数
即可以带17组,每组8个LED串接,共136个LED.
线路损耗及线路压降的计算
P电线=I R V电线=IR
R电线=σ (备注:L为电线长度;S为电线横截面积;σ为电线电导率)也可以查电工手册.
例:用长度为10米(正、负极电线各5米),24AWG的铜芯电线,通过电流为2A,其损耗的功率及线路压降为多少?
查电工手册可知:R电线 = 0.737W
V电线 = 2×0.737 =1.474V
P电线 = 2 ×0.737 = 2.948W
从以上计算可以看出,线路电流较大时,要注意选择合适的导线截面,否则线路损耗及线路压降是相当大的.
我们只有完全了解LED和LED电源的基本特性,才能正确设计和使用LED光源.
资料整理——东莞市鸿泽洺电子有限公司。