LED调光实验报告

1、led调光实验报告 高亮度发光二极管（led）在各种领域应用普及，并要求led具备有调光功能。在现在的几种调光技术中，从简单的可变电阻负载到复杂的脉冲宽度调制（pwm）开关，每一种方法均有其利弊。pwm调光的效率最高，电流控制也最精准。本文以led驱动器lm3405为例，论述led在调光时的特性，例如亮度与正向电流的关系、波长的变化（色移）和控制器的工作周期限制等。 由于led的功率低于1 w，所以可用任何类型的电压源（开关器、晶体管）和串串联电阻建构一个电流源。对于少数光线输出端电流的改变而造成亮度和颜色的变化，人的肉眼是不容易发觉出来。不过，一旦将多个led串联，该稳压器便必需担当电流源的

2、角色。这是因为led的正向电压vf会随正向电流if变化，图1是led波长随着正向电流if变化图，而该变化对于每个led都不相同的，即使是同一批产品也有区别。在较大的电流下，光线的强度变化通常约为20%。而 led制造商一般都会采用较大的vf范围来增加亮度和颜色，因此上述情况尤其突出。然而，除了电流外，正向电压还会受到温度影响。假设只采用镇流电阻器，那么光源的颜色和亮度变化很大，而唯一可确保色温稳定的方法是稳定前正向电流if。 大局部设计人员只习惯为led设计稳压器，但在设计电流调节器方面显然有不同的要求。电压输出必须要配合固定的输出电流。虽然在大多数应用中， led驱动器的输出电流可容许误差&

3、#177;10%，而直流电流的输出纹波更可高达20%，一旦纹波超出20%，人的肉眼便会发觉到亮度的变化，假设输出纹波进一步增加到40%，肉眼就无法承受。 一般而言，电流调节器的设计都需使用比拟大的电感以使电感电流il的变化少于20%。这里可采用lm3405，即使电感由于1.6 mhz的高开关频率而变得较小，仍可发挥很好的效用。lm3405性能参数如下： 控制方法： 封装：电流模式 tsot-6 最大输入电压： 15v 应用：工业照明 1a 122uf 4.710uh 驱动电流： 输出电容： 电感： 3、脉冲宽度调制调光技术 pwm控制是降低led光线输出的最正确方法。这种控制方法可在保持控制器

4、2高效工作的同时，提供一个相对稳定的颜色输出。在衡量调光质量方面，比照度cr是一个重要的指标，数值越大，表示光线输出的控制越精准。现今，有些驱动电路制造商声称其产品的调光频率可以高至开关频率的50%，因而可获得良好的比照度。理论上，这是有可能的，但这要求稳压器必须在不连续导电模式（dcm）和连续导电模式（ccm）之间正常工作，而这种工作对于设计而言未必是最好的方法。然而，设置pwm频率比开关频率高一级，其稳定性最好。实验数据显示，采用lm3045，调光频率为5 khz时，稳定性最好。 设置最低调光频率下限是基于:当开关频率低于100 hz时，肉眼便可看到抖动或闪烁。至于最高频率上限是调光脉冲施

5、加器件后，电路所需的启动时间。以lm3405为例，器件首先会经历一个通电重设，之后进入软启动。整个延迟直到led电流被完全建立约为100s，而额外调光脉冲的上升时间（tsu）和下降时间（tsd）会跟随最低调光脉冲到达。 ddim（min）=（td+tsu）/t 计算比照度，假设fdim=1 000 hz、tdim=1 ms， 从lm3405数据资料中得知tsu=20s，那么比照度cr为: ddim（min）=（20s+100s）/1 ms=0.12，那么比照度cr=1/ddim（min）=8.3 从上式可明显看出，假设要得到较佳的比照度，那么降低调光频率fdim。在调光频率100 hz下，比照度cr为83。但效果比起lm3404并不算高，因为lm3404是专为高比照度而设计的，在500 hz下lm3404的比照度可达655:1，适用于显示器背光灯和机器显示。对于一般的照明应用而言，比照度接近100即可。然而，lm3405可提供最简单和最小型的1 a led调