第一篇：最简单的恒流源LED驱动电路
WMZD系列专门为LED照明做温度补偿的电阻，采用热敏电阻补偿法的LED恒流源，具有电路简洁，可靠性好,组合方便，经济实用，适用各种LED头灯，日光灯，路灯；车船灯,太阳能LED庭院灯；LED显示屏等对恒流的需求。是专门针对LED照明出现的由于温度引起的LED PN结电压VF下降，即-2mV/℃,称为PN结的负温效应。该特性在发光应用上是个致命的缺陷，直接影响到LED器件的发光效率、发光亮度、发光色度。比如，常温25℃时LED最佳工作电流20mA，当环境温度升高到85℃时，PN结电压VF下降,工作电流急剧增加到35mA～37mA,此时电流的增加并不会产生亮度的增加，称为亮度饱和。更为严重的是，温度的上升，引起光谱波长的偏移，造成色差。如长时工作在此高温区还将引起器件老化，发光亮度逐步衰减。同样，当环境温度下降至-40℃时，结电压VF上升，最佳工作电流将从20mA减小到8mA~10mA，发光亮度也随电流的减少而降低，达不到应用场所所需的照度。
为了避免上述特性带来的不足，一般在LED灯的相关产品上，通常采用如下措施：1.将LED装在散热板上，或风机风冷降温。2.LED采用恒流源的供电方式，不因LED随温度上升引起使回生电流增加，防止PN结恶性升温。或这两种方法并用。实践证明，这两种方法用于大功率LED灯（如广告背景灯、街灯）。确实是行之有效的措施。但当LED灯进入寻常百姓家就碰到如下问题了：散热板和风冷能否集成在一个普通灯头的空间内；采用集成电路或诸多元器件组成的恒流源电路，它的寿命不取于LED，而取决整个系统的某块“短板”；有没有吸引眼球的价格。用热敏电阻补偿法来解决LED恒流源问题，既经济又实用。
我公司采用具有正温度系数的热敏电阻(+2mV/℃)与负温度特性的LED(-2mV/℃)串联，互补成一个温度系数极小电阻型负载。一旦工作电压确定后，串联回路中的电流，将不会随温度变化而变化，通俗地讲，当LED随温度升高电流增加时，热敏电阻也随温度升高电阻变大，阻止了回路电流上升，当LED随温度下降电流减小时，热敏电阻也随温度下降电阻变小，阻止了回路电流的减少，如匹配得当，当环境温度在-40℃-85℃范围内变化时，LED的最佳工作电流不会明显变化，见图1电流曲线Ⅱ。2:应用:
从图1可见，采用热敏电阻温度补偿方法与采用集成电路等元件组成的恒源相比，热敏电阻温度补偿法只用1个热敏电阻元件就可解决LED恒流源问题，其价格、体积、寿命等优势不言而喻。我们采用的这种正温度热敏电阻WMZD，专为LED应用而研制的，其常用规格见表1，下面介绍一下该热敏电阻的应用特性。
20mA LED恒流源WMZD-5A20的应用
我们可以用1只WMZD-5A20与5只LED（20mA）串联组成一个标准单元，它的LED恒流源电流20mA，工作电压U=3V+5×3.4V=20.0V。3V是WMZD-A20电阻压降，3.4V是LED的正向导通电压(或2.8V~4.2V),它的恒流特性见图1中的电流曲线II。
3.产品外形图片
应用电路与制作
注：用热敏电阻解决LED因温度变化而不能恒流的方案，使用本方案交流、直流电源均可，本方案不能解决供电电压变化引起的LED电流变化，仅对电源电压比较恒定的情况下有效，电压波动范围不能超过10%。如果电压波动超过10%应采取相应的稳压措施。比如220Vac(200Vac~240Vac)（交流电源只需要整流，不需要滤波）直流电电源4.5Vdc(4.0~5.0Vdc),超过这个电压波动范围,要采用稳压措施。
与一般LED恒流源相比，该标准单元有不怕负载开路的优点，也不怕负载短路，当短接5个LED后，回路电流急剧上升，引起WMZD温升，WMZD阻值迅速增大，可有效阻止电流继续上升。经过反复实验后发现，负载短路后，短路电流可由130 mA迅速下降到60 mA的稳定值，如在电源的允许范围内，不会损坏电源。
由多个5A20标准单元的串联组合，即可支持一定数量的LED，并获得相应的工作电压，比如用10个标准单元相串联的电路，可支持50个LED，灯，工作电压可接近200V。
Model 型号 WMZD-45A15 WMZD-5A20 WMZD-45A20 WMZD-5A30 WMZD-A100 WMZD-B100 WMZD-C100 WMZD-A300 WMZD-B300 300mA 0.5V+VF
WMZD-C300
1.7
100mA 0.65V+VF
6.5
恒流单元工作电
R25(Ω)电流 压 15mA 11.3V+VFX45 755 20mA 3V+VFX5 20mA 10V+VFX45 30mA 3V+VFX5
500 100
单元电路 规格
A:引线型
B:不包封贴片
型
C:包封贴片型
也可以直接驱动一颗300mA大功率LED
WMZD-A350 WMZD-B350 WMZD-C350
两个WMZD-B350并联可以直接驱动一颗700mA的350mA 0.5V+VF
1.4
大功率LED 规格书资料下载
点击下载WMZD热敏电阻在LED恒流源中的应用资料
VF为LED20mA时的导通电压 100mA LED恒流源WMZD-B100的应用
1只WMZD-B100与5只并联的LED（20mA）串联可以组成一个标准单元，它的LED恒流电流为100 mA，工作电压U=0.65V+3.4V=4.05V,0.65V是WMZD-B100的电阻压降,3.4V是LED后,短路电流可由600 mA迅速下降28mA稳定值。
如果要增添LED的数量，可用多个标准单元并联组合，如下图2个B100并联可以驱动10个20mA的LED灯如果要提高工作电压，可用多个标准单元的串联组合。如下图2个单元串联，供电电压为一个单元的2倍，依次类推。
WMZD-B100，WMZD-B300，WMZD-B350的扩展应用
典型的电路连接方法见下图，用2只B100电阻并联扩展成200mALED恒流源，用于200mA的大功率LED，工作电压U=0.65V+VF。3只B100并联可扩展成300mA恒流源，用于300mA的大功率LED，工作电压U=0.65V+VF以此类推。用2只B300电阻并联扩展成600mALED恒流源，用于600mA的大功率LED，工作电压U=0.50V+VF。3只B300并联可扩展成900mA恒流源，用于900mA的大功率LED，工作电压U=0.50V+VF，以此类推。WMZD的电流过补偿保护特性
热敏电阻WMZD还具有电流过补偿特性，即热敏电阻的正温变化率大于发光管的负温效应成为过补偿，图3所示是一条随温度上升而减少的下陡曲线。这一点与LED的另一典型特性是一致的，即允许电流在40℃后随温度上升相应减少，使LED的功耗控制在额定范围内，确保LED的最长寿命。WMZD电流过补偿保护特性，正好可以满足LED对电流的要求，这也是一般的LED恒流源不具备的。
过补偿保护应用在以下几处更显优势：1.全年或每天环境温差大，如室外照明的街灯、广告灯、车灯；2.低电压大电流LED灯（WMZD-B100具有低内阻、小压降）；3.价高的大功率LED单个保护。
WMZD过补偿保护特性的典型应用电路接法见图4，与标准单元串联一个相同型号的WMZD热敏电阻，即可发挥过补偿作用，如果增加2个或3个WMZD热敏电阻会加深补偿作用，但如果实偿太深，常温下LED电流地低会影响发光效率。我们可以通过实验，选出保护功能与发光效率兼顾的最佳方案。下图为，采用2R和3R的电流温度对照图。
该电流特性正好满足了LED在40℃以上电流相应的减少，使LED的功耗在而定的范围内，确保最长寿命。应用问答
问
1、用单元电路进行积木式组合时对电路的要求。
答： 由N个单元电路串联后的工作电压之和，确定直流电源的输出电压，由N路单元电路的电流之和，确定直流电源的输出电流，如采用输入电压有较大变化的220V AC/DC转换的直流电源，请考虑稳压措施。
问
2、WMZD单元电路中的LED数目能否增减，会影响恒流特性吗？
答：型号WMZD-A20 WMZD指驱动型正温热敏点电阻，A指串联，20指20mA，这是最佳组合，如串联3只或4只LED恒流曲线是一条下陡的曲线（过补偿曲线）完全可以应用；如串联6只或7只LED恒流曲线是一条上翘的曲线（欠补偿曲线），组合后进行检测，如在高温80℃时，回路电流不超过25mA LED的最大值仍然可以用，新组合单元的工作电压U=3V+VFXN工作电流20mA。
型号WMZD-B100 WMZD指驱动型正温热敏点电阻，B指并联，100指100mA，这是最佳组合，如并联3只或只LED恒流曲线是一条下陡的曲线（过补偿曲线）完全可以应用；如并联6只或7只LED恒流曲线是一条上翘的曲线（欠补偿曲线），组合后进行试验检测，回路电流在高温80℃时还在额定值内 仍然可用，新组合单元的工作电压这样确定，用可调式直流电源接入新组成的单元电路，将回路的电流调到最佳值（N个LED电流值之和），对应的电压即工作电压U。
问
3、采用标准直流电源24V、12V、9V、4.5V时如何组和应用 答：原则上先考虑单元电路的串联个数，后选择LED的VF电压。
例1 12V电源：应采用3个WMZD-B100单元电路串联，单元电路典压为12V/3=4V,4V-0.65V(B100的压降)=3.35V，应选用3.3V或者3.4V的LED（该方也法适用于24V电源）。
例2 4.5V电源：应采用1个WMZD-B100单元电路串联，单元电路典压为4.5V-0.65V(B100的压降)=3.85V，应选用3.8V或者3.9V的LED（该方法适也用于9V电源）。问4、4.5V电源和VF=3.4V的LED有没有选择的余地？如何组合？
答：应采用1个WMZD-B100单元电路，它的工作电压为3.4+0.65V(B100的压降)=4.05V，在串联上一个单独的WMZD-B100电阻，总电压为4.05+0.65V(B100的压降)=4.7V，完全可以接入4.5V标准电源，它的恒流曲线是一条下陡的曲线（过补偿曲线）完全可以应用。（参见图3过补偿曲线）
问
5、组合后的LED灯如何测试它的效果？
答：采用热敏电阻补偿法的LED恒流源，具有电路简洁，组合方便，适用于各种需求。应用中的检测方法也很简单，只用一支电流表串在回路中，在常温20℃∽30℃时调好最佳工作电流（20mA或者30mA），并做好记录，在低温-40℃好的LED灯性能进行检验，该应用组合变化无穷，可自我鉴定，相信你会把它应用的更好 记下电流值，在高温80℃寄下电流值，三点温度对比一般电流误差值在10%以内，即为合格。利用温度表、冰箱、暖风机或者电吹风就可以把制作 问
6、如何在市电220V中直接使用WMZD热敏电阻对LED进行恒流控制？
答：如果电网电压波动不超过7%，即可不使用稳压电路，超过7%就要进行稳压处理，成本将大大增加。
1.按照下图接好电路，用万用表mA档串入电流校测点中，接通220V市电，串联回路电流应在18-22MA时即合格,如偏差较大如15MA和25MA,是因所选用的LED电压差异,可在最后一组单元里增、减LED数量,达到20MA左右的额定值。
2.用调压器将220V升至235V(220VX1.07倍),串联回路电流不应大于25mA,如大于25mA,应增加LED题数,直至将电流降到25mA以下。3.LED可以脉动电流驱动发光,不会产生频闪现象,不需用电容滤波,不用电容可防止因电容击穿造成短路故障。4.制成产品后,可用电热吹风,温度计升温到80℃观察电流变化,不大于25MA即合格.点击链接WMZD热敏电阻在LED恒流源中的应用文库
正温度热敏电阻WMZD-45A20和WMZD-45A15，是南京华巨电子有限公司新近专为LED应用研制，它采用交流110V, 220V电源,支持45颗LED以上的设计,组合.功率因数接近1,效率达到90%以上(电阻消耗功率仅占10%以下).广泛应用于LED球灯,顶灯,灯串,庭院灯,日光灯.110V交流供电
C : 4.7μF/400V R: 45A 20 LED: 20mA/3.0V
交流110V电源经桥式整流,滤波,直流输出145V.热敏电阻R选45A20, LED选20mA/3.0V ,45只串联.计算串联后的工作电压＝热敏电阻45A20压降+LED/VF×45＝10V+3.0V×45＝145V.工作电压与电源直流输出电压相同.当环境温度在-40-℃-+70℃变化时,LED电流始终恒流在19--21mA之间.如VF值的离散性而引起电流偏离较大,可增减LED个数.达到设计值.如LED选20mA/3.3V,宜用41只串联,计算工作电压＝10V+3.3V×41＝145.5V,与电源直流输出电压基本相同,当环境温度在-40-℃-+ 70℃变化时LED电流始终恒流在19--21mA之间.重要提示,本电路因供电电压的波动,会引LED的电流变化,如电压波动在10%以内时,无需考虑稳压措施.220V交流供电
C : 4.7μF/400V R: 45A 20 LED: 20mA/3.0V
交流220V电源经桥式整流,滤波,直流输出290V.热敏电阻R选45A20,2只串联, LED选20mA/3.0V ,90只串联.计算串联后的工作电压＝热敏电阻45A20压降×2+LED/VF×90＝10V×2+3.0V×90＝290V.工作电压与电源直流输出电压相同.当环境温度在-40-℃-+ 70℃变化时,LED电流始终恒流在19--21mA之间.如VF值的离散性而引起电流偏离较大,可增减LED个数.达到设计值.如LED选20mA/3.3V,宜用80只串联,计算工作电压＝10V×2+3.3V×82＝290.6V,与电源直流输出电压基本相同,当环境温度在-40-℃-+ 70℃变化时,LED电流始终恒流在19--21mA之间.重要提示,本电路因供电电压的波动,会引LED的电流变化,如电压波动在10%以内时,无需考虑稳压措施.国家电力标准对供电电网的电压波动有以下规定:A级≤±5%.B级≤±7%.,电压最大瞬变应小于或等于额定电压的8％～10％，并在100～200ms内稳定。如本地区电网能达到该标准,就不会对LED造成损坏.220V多路LED灯的应用电路
C : 10μF/400V R: 45A 20 LED: 20mA/3.0V C的电容值大小取决于LED并联路数的多少,可选10—20μF
制作样品图片
1、台灯照
2、路灯照
3、头灯照
第二篇：基于SA7527的LED照明驱动电路的设计
基于SA7527的LED照明驱动电路的设计
随着社会的发展，人们越来越提倡绿色照明，LED日光灯作为其中一种正在被广泛使用，LED日光灯相对于普通的日光灯具备节能、寿命长、适用性好等特点，因单颗LED的体积小，可以做成任何形状，拥有回应时间短、环保、无有害金属、废气物容易回收、色彩绚丽、发光色彩纯正等优势。本文通过SA7527设计的一款LED日光灯驱动电路，稳定可靠性比较好，不仅能够降低日光灯的成本，提高它的转化效率，还可以实现恒流恒压输出，同时能驱动不
同功率的LED。
一、电路的设计
1.电路组成
全电路由抗浪涌保护、EMI 滤波、全桥整流、反激式变换器、PWMLED驱动控制器、闭
环反馈电路组成，如图1。
图1 基于SA7527的LED驱动电路框图
2.主电路分析
主电路如图2所示。从AC220V看去，交流市电入口接有熔丝F1和抗浪涌的压敏电阻RV1，熔丝起到线路输入电路过流保护的作用，压敏电阻RV1用来抑制来自电网的瞬时高电压保护输入线路的安全，之后是EMI滤波器，L1，L2，C1是共模滤波器，L3，L4，C2是差模滤波器，DB107是全桥整流电路，C13是一个电容滤波器，经过整流后的电压(电流)仍然是有脉冲的直流电。为了减少波动，通常要加滤波器，由R19，C8，D5组成的RCD缓冲电路是为了防止功率管Q1在关断过程中承受大反压，缓冲电路的二极管一般选择快速恢复二极
管。
输出滤波器C10，C11，C12并联是为了减少电压纹波。
本电路的特点：(1)宽电压输入范围;(2)恒流/恒压特性;(3)由LM358组成的输出反馈取样与恒流/恒压控制电路，成本低，控制精度高，调试简单;(4)本电路可以驱动不同功
率的LED。
3.启动电路的设计
启动电路如图2所示。为了使电路正常启动，应该在整流桥整流后的变压器初级线圈与SA7527的供电电压端8脚之间连接一个启动电阻R20，并在8脚与地之间连接一个启动电容C9。接通电源时，流过启动电阻R20的电流对启动电容C9充电。当C9的充电电压达到启动门限电压(典型值为11.5V)后，SA7527导通，并驱动功率管Q1开始工作。整流后电压的最大值和最小值分别用U imax和U imin来表示，I STmax为最大启动电流，V th(st)max为启动门限电压最大值，启动电阻R20由下列公式(1)和公式(2)来确定，该电阻应选择功率电
阻，最大消耗功率不能超过1W。
图2 主电路和启动电路
启动电容C9应由下式来确定：
式中，I dcc为动态工作电流;f ac为交流电网频率;HY(ST)为欠电压锁定滞后电压。
4.控制电路的设计
4.1芯片介绍
SA7527是一个简单而且高效的功率因子校正芯片。此电路适用于电子镇流器和所需体积小、功耗低、外围器件少的高密度电源。
4.2控制方法的分析
控制电路如图3所示。该控制电路是峰值电流控制模式，当功率管Q1导通时，二极管D6，D7截止，变压器T1的原边电感电流线性上升，当电流上升到乘法器输出电流基准时关断功率管Q1;当功率管Q1关断时，二极管D6，D7导通，电感电流从峰值开始线性下降，一旦电感电流降到零时，被零电流检测电阻检测到，功率管Q1再次导通，开始一个新的开关
周期，如此反复。
图3 控制电路
4.3零电流检测电阻的设计
零电流检测端外围电路如图4所示。MOSFET功率管利用零电流检测器导通，并且在峰值电感电流达到由乘法器输出设定的门限电平时关断。
图4 零电流检测端外围电路
一旦电感电流沿向下的斜坡降至零电平，SA7527的零电流检测器通过连接于5脚的变压器副绕组电压极性的反转进行检测，SA7527的7脚产生输出，驱动MOSFET功率管又开始导通。当电感电流沿向上的斜坡从零增加到峰值之后，MOSFET功率管则开始关断。直到电感电流降至零之前，MOSFET功率管一直截止。由芯片介绍资料可知，零电流检测端电流最大不能超过3mA，因此零电流检测电阻R25由下式来确定。
式中，Vcc为芯片供电电压。
4.4输入电压检测电阻的设计
乘法器外围电路如图5所示。交流输入经整流后得到一个半波正弦形状的电压波形，为了使输入电流较好地跟踪输入电压波形，我们要在交流输入整流后进行电压采样，经电阻R21和R22分压后，电压约缩小100倍输入到SA7527的3脚，在电阻R2并联一个电容C15除整流后的电压纹波。由芯片的内部结构可知，乘法器输入端3脚电压在3.8V以下可以保
证较好的功率因数校正效果。
图5 乘法器外围电路
因此应满足3脚的最大输入电压不超过3.8V，即：
4.5电流感应电阻的设计
电流检测外围电路如图6所示。
图6 电流检测外围电路
电路采用峰值电流检测法，因此在MOSFET功率管的源极与地之间接上一个电流感应电阻 R24，MOSFET功率管的源极端接在SA7527的电流感应端4脚CS端，一般的应用电路中会在电流感应电阻后接上一个RC滤波电路以滤去开关电流的尖峰，因为SA7527芯片内部已经有RC滤波电路，所以这里不必加外围RC滤波电路，从而减少了SA7527的外部元件数量。电流感测比较器采用RS锁存结构，可以保证在给定的周期之内在驱动输出端仅有一个信号脉冲出现。当电流感应电阻两端的感应电压超过了乘法器的输出端门限电压时，电流感应比较器就会关断MOSFET功率管并且复位PWM锁存器。电感电流的峰值在正常情况下由乘法器的输出Vmo来控制，但压是当在输入电压太高或者输出电压误差放大器检测出现问题时，电流感应端的门限电值就会在内部被钳位在1.8V。这是由于芯片内部的电流感应比较器的反相输入端接有一个1.8V的稳压二极管，因此电流感应电阻的取值要满足公式(6)和公式(7)
两个条件。
其中 的差值。
K为乘法器增益，ΔVm2 =Vm2-Vref，为电压误差放大器的输出与芯片内部参考电压
4.6闭环反馈电路的设计
闭环反馈电路如图7所示。该电路是一个恒流恒压输出电路，它是由双运放LM358和TL431构成的电流控制环和电压控制环，先恒流后恒压，先是电流采样，D2导通，D1截止，实现恒流，然后是电压采样，D1导通，D2截止，实现恒压。
图7 闭环反馈电路
电流控制环：TL431是精密电压调整器，阴极K与控制极R直接短路构成精密的2.5V基准电压。该电压由R11送到LM358的5脚(同相输入端)，R5直接从输出端采样电流，将电流转换成电压，再将电压值送到LM358 的6脚(反相输入端)，将同相输入端的电压和反相输入端的电压进行比较，并在7脚输出高低电平来控制流过光耦EL817的导通与关断，进而通过 SA7527控制变压器一次侧输出占空比的大小，达到稳定输出电流的结果，C1，R3为反相输入端与输出端的反馈元件，可通过调整其数值来调整放大器的反馈增益。当电路接
P5端口时，输出电流的大小为：，其他端口同例。
电压控制环：TL431是精密电压调整器，阴极K与控制极R直接短路构成精密的2.5V基准电压。该电压由R10送到LM358的3脚(同相输入端)，R7直接从输出端采样电压，R7，R9组成分压电路，将分压值送到LM358 的2脚(反相输入端)，将同相输入端的电压和反相输入端的电压进行比较，并在1脚输出高低电平来控制流过光耦EL817的导通与关断，进而通过 SA7527控制变压器一次侧输出占空比的大小，达到稳定输出电压的结果，C3，R8为反相输入端与输出端的反馈元件，可通过调整其数值来调整放大器的反馈增益。当电路接P
1端口时，P1端口的输出电压为：
其他端口同例。，二、电压控制环和电流控制环的建模与仿真
1.电压控制环的建模与仿真
首先一个重要的中间量是TL431阴极电压变化量k Δv 与输出波动o Δv的关系式为：
其中
阴极的电压变化引起光耦二极管电流变化：
高压感应侧光电流变化：
其中
反馈网络：
组成控制框图如图8所示。
图8 电压环结构
系统的开环传递函数：
将R 2=4.7KΩ，R 7=150kΩ，R 8 = 2。2 k Ω，R 9 = 4。7 k Ω，R 19=1kΩ，C 3=1mF，CTR =100%，101 pwm k= L? f = 代入式1 6 中，用MATLAB仿真得到电压控制环的波特图如图9所示。交越频率4.8KHZ，相位裕量100o。
图9 电压环的波特图
2.电流环控制环的建模和仿真
系统的开环传递函数：
将R 2 = 4。7 k Ω，R 3 = 2。2 k Ω，R 4 = 2。2 k Ω，R 5 = 0。3 6 Ω，R 19=1kΩ，C 1=1mF，CTR =100%，101 pwm k= L? f = 代入式1 9 中，用MATLAB仿真得到电压控制环的波特图如图10所示。交越频率220kHz，相位裕量46°。
图10 电流环结构
三、实验结果分析
搭建一个18W的实验电路接入电源，用各种仪器测试的波形图如图
11、图
12、图13和图14所示。从上面波形图可以看出，输出电流电压能够恒流恒压输出，电路效率达到85%
以上，功率因素(PF)达到90%左右。
图11 电流环的波特图
图12 电流电压输出波形
图13 输入电压和效率曲线
图14 输入电压和功率因数曲线
结论
LED日光灯是一种绿色光源，有着非常广泛的应用前景。通过仿真和实验验证，本电路能宽电压输入，恒流恒压输出，电流控制环和电压控制环不仅响应速度快而且稳定，输出电流电压都很稳定，电路的效率达到85%以上，达到了满意的效果，该电路还有多个端口，能够驱动不同功率的LED，能够在实际生活中应用。
第三篇：4位LED显示器动态扫描驱动电路的设计 心得体会
希望可以帮到你，虽然不够精简，但是，我想你可以择重摘取吧？
LED显示器动态扫描驱动电路的设计 心得体会 ：
LED 因其VF值特性原因做不到相同,随着温度及电流大小也有些VF值也会发生变化,一般不适合并联设计。但是有些情况又不得不并联解决多颗LED驱动成本问题,这些设计可以为大家做些参考。
注意需要VF值分档,同档VF值的LED尽量使用在同一产品上面,产品可以保证误差电流在1mA之内、LED相对工作恒流状态。
采用集成三极管可以保持每路LED电流一致,这些三极管在相同温度环境下、相同工艺条件生产出来的β值一样,可以保证每路电流基本一样。恒流部分在要求不是很高的条件下可以这样设计,稳定的电压或稳定的PWM伏值驱动稳压后的三极管偏压,做到基本恒流。
采用精度较高的IC做恒流参考源,R可以设定IC输出电流,一经确定R阻值可以使用固定电阻代替。多三极管集成器件的使用可以减少IC的使用数量,从而减低设计产品成本。
线性大功率LED恒流输出可以并联使用,在产品设计中我们往往找不到较大电流的驱动IC,一般2A以上就很少见,标称2A的IC也不一定可以极限使用。大于1A的IC工艺成本的原因MOS管都是外置,外置MOS管线路复杂,可靠性减低。并联使用是有效的设计办法。
采用DD312并联参考设计直接驱动3颗6WLED。使能PWM控制信号需要适当的隔离,避免相互干扰和驱动能力问题。EN使能电压要符合规格书要求,不要电压太高损坏EN脚。一般IC耐压是指负载和电源 ,没有注明激励电压请不要大于5V设计。
像这种检测在LED的一端LED恒流驱动IC也可以并联设计驱动,实际上IC是单独工作的,最后在并流一起。DC-DC方式是工作在较高的频率上,需要注意的是PCB布板时避免交叉设计,各自滤波、旁路电容要紧靠IC附近,负载电流最后会和即可。
当然可以2并,也可以3并或多并联设计,不过要提醒多试之!
第四篇：恒流源总结
恒流源是电路中广泛使用的一个组件，这里我整理一下比较常见的恒流源的结构和特点。
恒流源分为流出(Current Source)和流入(Current Sink)两种形式。
最简单的恒流源，就是用一只恒流二极管。实际上，恒流二极管的应用是比较少的，除了因为恒流二极管的恒流特性并不是非常好之外，电流规格比较少，价格比较贵也是重要原因。
最常用的简易恒流源如 图(1)所示，用两只同型三极管，利用三极管相对稳定的be电压作为基准，电流数值为：I = Vbe/R1。这种恒流源优点是简单易行，而且电流的数值可以自由控制，也没有使用特殊的元件，有利于降低产品的成本。缺点是不同型号的管子，其be电压不是一个固定值，即使是相同型号，也有一定的个体差异。同时不同的工作电流下，这个电压也会有一定的波动。因此不适合精密的恒流需求。
为了能够精确输出电流，通常使用一个运放作为反馈，同时使用场效应管避免三极管的be电流导致的误差。典型的运放恒流源如图(2)所示，如果电流不需要特别精确，其中的场效应管也可以用三极管代替。电流计算公式为： I = Vin/R1
这个电路可以认为是恒流源的标准电路，除了足够的精度和可调性之外，使用的元件也都是很普遍的，易于搭建和调试。只不过其中的Vin还需要用户额外提供。
从以上两个电路可以看出，恒流源有个定式（寒，“定式”好像是围棋术语XD），就是利用一个电压基准，在电阻上形成固定电流。有了这个定式，恒流源的搭建就可以扩展到所有可以提供这个“电压基准”的器件上。
最简单的电压基准，就是稳压二极管，利用稳压二极管和一只三极管，可以搭建一个更简易的恒流源。如图(3)所示： 电流计算公式为：I =(Vd-Vbe)/R1
TL431是另外一个常用的电压基准，利用TL431搭建的恒流源如图(4)所示，其中的三极管替换为场效应管可以得到更好的精度。TL431组成流出源的电路，暂时我还没想到:)TL431的其他信息请参考《TL431的内部结构图》和《TL431的几种基本用法》 电流计算公式为：I = 2.5/R1
事实上，所有的三端稳压，都是很不错的电压源，而且三端稳压的精度已经很高，需要的维持电流也很小。利用三端稳压构成恒流源，也有非常好的性价比，如图(5)所示。
这种结构的恒流源，不适合太小的电流，因为这个时候，三端稳压自身的维持电流会导致较大的误差。
电流计算公式为：I = V/R1，其中V是三端稳压的稳压数值。
实际的电路中，有一些特殊的结构，也可以提供很好的恒流特性，最典型的就是一个很高的电压通过一个电阻在一个低压设备上形成电流，如图(6)，这个恒流源的精度，取决于高压的精确度和低压设备本身导致的电压波动。在一些开关电源电路中，这个结构用来给三极管提供偏置电流。电流计算公式为： I = Vin/R1
值得一提的是，以上这些恒流源并不都适合安培以上级别的恒流应用，因为电阻上面太大的电流会导致发热严重。
图(2)可以通过使用更小的电阻来降低这个热量，不过在单电源供电模式下，多数运放都不能有效检测和输出接近地或者Vcc的电压，因此必须使用特殊的器件才能达到要求。有个简单的办法是通过一个稳压器件（稳压管，或者TL431等）偏置电阻上面的电压，使得这个电压进入运放的检测范围。
恒流源的实质是利用器件对电流进行反馈，动态调节设备的供电状态，从而使得电流趋于恒定。只要能够得到电流，就可以有效形成反馈，从而建立恒流源。能够进行电流反馈的器件，还有电流互感器，或者利用霍尔元件对电流回路上某些器件的磁场进行反馈，也可以利用回路上的发光器件（例如光电耦合器，发光管等）进行反馈。这些方式都能够构成有效的恒流源，而且更适合大电流等特殊场合，不过因为这些实现形式的电路都比较复杂，这里就不一一介绍了。
最后说明一下（不说明一下我不放心:P），因为本人并非专业的电路设计人员，只是因为业余爱好才研究这些知识，如果我提供的内容有不准确和错误的地方，还请大家多多指正
1.缘起
恆流源(Constant Current Source/Sink, CCS)自真空管时代就是一个非常重要的工具.但是, 恆流源在扩大机的电路中并不太常见.这实在是音响玩家的一大损失。
您如果手边有 Valley, Wallman 的书, 您可以翻阅一下.书中所有的结果都有严密的理论根据, 实验验证。真空管扩大机设计原理也远远超过 “负载线” 的应用，Valley, Wallman 在他们 Vacuum Tube Amplifiers 一书的第十一章中, 明确的指出恆流源的优点以及应用的要点。如果 Valley 与 Wallman 说恆流源非常重要, 小弟绝对不怀疑, 一定是很重要!对了, 您有没有听过 “串叠”(cascode)这个东西? 串叠也是 Wallman 先生的大作!
这篇文章是要介绍电晶体恆流源.希望藉由这篇文章开启恆流源一系列的应用: 阴极随耦器(cathode followers), 共阴极放大器(common cathode amplifiers), … 将来谈这些东西的时候, 有了恆流源的概念也比较能更深入的探讨。
图说：如果您以为真空管电路比较简单、晶体电路比较复杂，那就错了！事实上，许多复杂的晶体架构，如电流镜、串叠Cascode等，都是在真空管时代就已经存在的设计，当年为了发展通讯、雷达侦测技术，科学家已经在真空管上挤出无穷的潜能，而要贯彻真空管的威力，除了可以从晶体电路切入学习，也需要学习者更充分的阅读。
在写这篇文章之前, 我一直想找个时间学学电晶体电路，于是花了整整一个星期的苦读, 终于对电晶体电路有了一个非常粗略的认识......在此与各位网友一同分享。
2.电晶体的简化 Ebers-Moll 模型
如果您把电晶体分开来看, 您可以把他们想成有两个二极体:
我们可以把一个 NPN 电晶体看成一个三端的被动元件, 而且工作时有下面几个性质:
1.集极(collector)的电位, Vc, 远高于射极(emitter)电位, Ve。
2.基极-射极(base-emitter), 基极-集极(base-collector)的行为 “基本上” 是两个二极体。3.每个电晶体有最大容许集极电流, Ic 基极电流, Ib CE 压差, Vce。4.Ic 基本上” 与 Ib成正比:
以上的性质称为电晶体的简化 Ebers-Moll 模型(Simplified Ebers-Moll model, SEM model)。
在开始使用电晶体建构恆流源之前, 需要仔细讨论一下 SEM模型:
● Ic 与 Ib都流经射极, 但是 Ic远大于 Ib。
● Ib 是因为基极电位高于射极电位 0.6 伏特, BE 二极体处于导通状态。
● Ic不是因为 BC二极体处于导通状态, 千万不要认为 Ic的形成是因为 BC半导体处于导通状态.把 Ic当成是电晶体的本性, 当 BE 导通时, 除了 Ib 以外, 另有一股电流自集极流向射极。● 特性4 告诉我们: 小电流 Ib可以控制大电流 Ic.更准确的说法是: 基极-射极的电位差, Vbe 控制电流 Ic, 而且基极-射极之间有内在电阻.如果使用这种 “Vbe控制电流 Ic” 的看法, 这个电晶体模型称为 Ebers-Moll 模型(Ebers-Moll model, EM model).Ic与 Vbe的关系称为 Ebers-Moll 方程式(Ebers-Moll equation)。
● Ic 并不会因为集极电位, Vc改变而剧烈变化.您可以想成是 BC 间的二极体是处于逆向偏压的状态。
● 特性 2 告诉我们: 对 NPN 电晶体来说, Vb 大约是Ve + 0.6伏特 对 PNP 电晶体来说, 则是 Ve大约是Vb + 0.6伏特.所以, 如果您在 BE 两端加上 0.6 到 0.8 伏特以上的电压时, 会有巨大电流由基极流向射极, 呈现短路的现象。
3.电晶体恆流源
现在让我们来看如何利用 NPN 电晶体来构造一个恆流源, 用来吸收稳定的电流:
如果在基极上加上电压 Vb > 0.6 V, BE 将会导通.而且 Ve = Vb – 0.6 V。
所以流经射极电阻 RE, 的电流:
您可以看到: Ic 只与 Vb, RE有关.不论 Vc是什么, Ic都不会改变!所以只要 Vb, RE不变 就会有一定的电流流经负载。
4.电晶体射极偏压
上一节的基极电压, Vb 称为这个电晶体在工作时的偏压(bias).在实做时, 要如何供应偏压呢? 最简单的办法是: 范例 1:
从左边看起: 基极偏压。
再来看另一个例子。
范例 2.范例 3.这个例子有一点不同: 利用 PNP 电晶体供应电流给负载电路.首先, 利用二极体 0.6 V 的压降, 提供 8.2 V 基极偏压(10 – 3 x 0.6 = 8.2).4.7 K 电阻只是用来形成通路, 而且不希望(也不会)有很多电流流经这个电阻。PNP晶体的晶体恆流源应用注意事项
如果只用一个电晶体不能满足需求, 可以用两个电晶体架成:
或是
也可以是
请您注意: 恆流源是一个二端子的零件.市面上也有 “稳流二极体”(current regulating diode, CRD)供小电流应用.大电流应用时, 可以用 IC 稳压器串联电阻, 或是使用 MOSFET 的方法。
参考资料: 1.Hill, Horowitz: The Art of Electronics, 2nd edition.图说：电路分析初看很乏味，但融会贯通之后，却能处处发现乐趣！这是HV后级驱动稳压的一部份（完整电路请至首页下载），您找一找，恆流源在哪里？这个恆流源，他的目的又在何处？
第五篇：LED开关电源保护电路介绍
LED开关电源保护电路介绍
一款好的LED开关电源除了需要稳定、高效、可靠外，电路的各种保护措施也必须精心设计，以避免在复杂环境条件下能够迅速的对电源电路和负载进行有效保护，本文介绍LED开关电源的几种常见保护电路。
1、过电流保护电路
在直流LED开关电源电路中，为了保护调整管在电路短路、电流增大时不被烧毁。其基本方法是，当输出电流超过某一值时，调整管处于反向偏置状态，从而截止，自动切断电路电流。如图1所示，过电流保护电路由三极管BG2 和分压电阻R4、R5组成。电路正常工作时，通过R4与R5的压作用，使得BG2 的基极电位比发射极电位高，发射结承受反向电压。于是BG2 处于截止状态(相当于开路)，对稳压电路没有影响。当电路短路时，输出电压为零，BG2 的发射极相当于接地，则BG2 处于饱和导通状态(相当于短路)，从而使调整管BG1 基极和发射极近于短路，而处于截止状态，切断电路电流，从而达到保护目的。
图2：LED开关电源输入过电流保护电路
2、过电压保护电路
直流LED开关电源中开关稳压器的过电压保护包括输入过电压保护和输出过电压保护。如果开关稳压器所使用的未稳压直流电源(诸如蓄电池和整流器)的电压如果过高,将导致开关稳压器不能正常工作,甚至损坏内部器件,因此LED开关电源中有必要使用输入过电压保护电路。图3为用晶体管和继电器所组成的保护电路，在该电路中，当输入直流电源的电压高于稳压二极管的击穿电压值时，稳压管击穿，有电流流过电阻R，使晶体管T导通，继电器动作，常闭接点断开，切断输入。输入电源的极性保护电路可以跟输入过电压保护结合在一起,构成极性保护鉴别与过电压保护电路。
图3：LED开关电源输入过电压保护电路
3、软启动保护电路
开关稳压电源的电路比较复杂，开关稳压器的输入端一般接有小电感、大电容的输入滤波器。在开机瞬间,滤波电容器会流过很大的浪涌电流,这个浪涌电流可以为正常输入电流的数倍。这样大的浪涌电流会使普通电源开关的触点或继电器的触点熔化,并使输入保险丝熔断。另外，浪涌电流也会损害电容器,使之寿命缩短,过早损坏。为此,开机时应该接入一个限流电阻,通过这个限流电阻来对电容器充电。为了不使该限流电阻消耗过多的功率，以致影响开关稳压器的正常工作,而在开机暂态过程结束后，用一个继电器自动短接它,使直流电源直接对开关稳压器供电，这种电路称之谓直流LED开关电源的“软启动”电路。
如图4(a)所示，在电源接通瞬间，输入电压经整流桥(D1～D4)和限流电阻R1对电容器C充电，限制浪涌电流。当电容器C充电到约80%额定电压时，逆变器正常工作。经主变压器辅助绕组产生晶闸管的触发信号，使晶闸管导通并短路限流电阻R1，LED开关电源处于正常运行状态。为了提高延迟时间的准确性及防止继电器动作抖动振荡，延迟电路可采用图4(b)所示电路替代RC延迟电路。
图4：LED开关电源软启动保护电路
4、过热保护电路
直流LED开关电源中开关稳压器的高集成化和轻量小体积，使其单位体积内的功率密度大大提高，因此如果电源装置内部的元器件对其工作环境温度的要求没有相应提高，必然会使电路性能变坏，元器件过早失效。因此在大功率直流LED开关电源中应该设过热保护电路。
本文采用温度继电器来检测电源装置内部的温度，当电源装置内部产生过热时，温度继电器就动作，使整机告警电路处于告警状态，实现对电源的过热保护。如图5(a)所示，在保护电路中将P型控制栅热晶闸管放置在功率开关三极管附近，根据TT102的特性(由Rr值确定该器件的导通温度，Rr越大，导通温度越低)，当功率管的管壳温度或者装置内部的温度超过允许值时，热晶闸管就导通，使发光二极管发亮告警。倘若配合光电耦合器，就可使整机告警电路动作，保护LED开关电源。该电路还可以设计成如图5(b)所示，用作功率晶体管的过热保护，晶体开关管的基极电流被N型控制栅热晶闸管TT201旁路，开关管截止，切断集电极电流,防止过热。
图5：LED开关电源过热保护电路
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