基于无源均流的单开关降压式四输出LED驱动器
2020-08-14张哲丰刘雪山王春涛万宇阳
张哲丰,刘雪山,王春涛,万宇阳
(四川大学电气信息学院,成都 610000)
作为最具发展和应用前景的绿色光源之一,高亮度发光二极管HB-LED(high-brightness light emitting diode)以其光效高、环境友好、色域宽、寿命长、体积小等突出优点广泛地取代了传统的冷阴极荧光灯和白炽灯[1-2]。
众所周知,LED的亮度直接取决于其正向电流。对于单颗LED,由于其封装、正向电流和电压受到限制,为了达到所需的光通量及亮度的均匀性,最简单的方法是将多颗LED串联起来形成一个LED串。然而,对于高亮度应用,数百颗LED串联的LED串将导致驱动器非常高的输出电压,从而导致可靠性问题。因此,对于大功率应用,多颗LED串联后再并联以达到可接受的终端电压是较好的方式[3-4]。然而,由于单颗LED正向电压不同,流经每个LED串的电流也是不同的。此外,由于LED正向电压的负温度系数,将加速对每个LED串不平衡的影响,从而导致LED的寿命缩短以及严重的亮度不均衡。因此,对于并联的LED串,各串LED的电流均衡是必要的。
近年来,学术界已经提出了多种方法来实现各串LED之间的电流均衡,其中包括有源均流技术[3]和无源均流技术[4]。与有源均流技术相比,基于电容电荷平衡原理的无源均流技术具有功率密度高、成本低等优点[5]。然而,大多数基于电容电荷平衡原理的无源均流电路需要多个有源开关和变压器绕组,这使得这些LED驱动器的电路结构变得复杂。文献[6-7]提出了只用一个有源开关的单级LED驱动器,但是文献[6]中的LED驱动器需要变压器来实现降压转换,导致其体积大、成本高,且文献[6-7]中的LED驱动器均存在电感串联支路而导致的电压应力问题,导致其应用受限。……
