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LED背光源为什么优点这么多?

2018-03-15

LED背光源优点这么多,主要因素是因为它所使用的灯珠是LED灯珠。

 LED背光源随着 LED 的生产成本下降,其使用愈发普遍,所涵盖的应用范围从手持终端设备到车载,再到建筑照 明。

 

1. LED 的高可靠性(使用寿命超过 50,000 个小时)、较高的效率(>120 流明/瓦)以及近乎瞬时的响应能力使 其成为极具吸引力的光源,与白炽灯泡 200mS 的响应时间相比, LED 会在短短 5ns 响应时间内发光。 因此, 目前它们已在汽车行业的刹车灯中得到广泛采用。 驱动 LED 驱动 LED 并非没有挑战。 可调的亮度需要用恒定电流来驱动 LED, 并且无论输入电压如何都必须要保 持该电流的恒定。这与仅仅将白炽灯泡连接到电池来为其供电相比更具有挑战性。 LED 具有类似于二极管的正向 V-I 特性。

 2.在低于 LED 开启阈值(白光 LED 的开启电压阈值大约为 3.5V) 时,通经该 LED 的电流非常小。在高于该阈值时,电流会以正向电压形式成指数倍递增。这就允许将 LED 定型为带有一个串联电阻的电压源,其中带有一则警示说明:本模型仅在单一的工作 DC 电流下才有效。 如果 LED 中的 DC 电流发生改变,那么该模型的电阻也应随即改变,以反映新的工作电流。在大的正向电 流下,LED 中的功率耗散会使设备发热,此举将改变正向压降和动态阻抗。在确定 LED 阻抗时充分考虑散 热环境是非常重要的。 当通过降压稳压器驱动 LED 时, LED 常常会根据所选的输出滤波器排列来传导电感的 AC 纹波电流和 DC 电流。这不仅会提高 LED 中电流的 RMS 振幅,而且还会增大其功耗。这样就可提高结温并对 LED 的 使用寿命产生重要影响。如果我们设定一个 70%的光输出限制作为 LED 的使用寿命,那么 LED 的寿命就 会从 74 摄氏度度下的 15,000 小时延长到 63 摄氏度度下的 40,000 小时。LED 的功率损耗由 LED 电阻乘以 RMS 电流的平方再加上平均电流乘以正向压降来确定。由于结温可通过平均功耗来确定,因此即使是较大 的纹波电流对功耗产生的影响也不大。


3.例如,在降压转换器中,等于 DC 输出电流(Ipk-pk=Iout)的峰至峰纹 波电流会增加不超过 10%的总功率损耗。如果远远超过上面的损耗水平,那么就需要降低来自电源的 AC 纹波电流以便使结温和工作寿命保持不变。一条非常有用的经验法则是结温每降低 10 摄氏度,半导体寿命 就会提高两倍。实际上,由于电感器的抑制作用,因此大多数设计就趋向于更低的纹波电流。此外,LED 中的峰值电流不应超过厂商所规定的最大安全工作电流额定值。 拓扑选择 表 1 中所显示的信息有助于为 LED 驱动器选择最佳的开关拓扑。除这些拓扑之外,您还可使用简易的 限流电阻器或线性稳压器来驱动 LED,但是此类方法通常会浪费过多功率。所有相关的设计参数包括输入 电压范围、驱动的 LED 数量、LED 电流、隔离、EMI 抑制以及效率。大多数的 LED 驱动电路都属于下列 拓扑类型:降压型、升压型、降压-升压型、SEPIC 和反激式拓扑