圖4 六只白光LED的測試相對穩(wěn)壓精確度
圖3(a)中的電路顯示如何使用電壓源變換器與限流電阻來控制白光LED的電流,該做法的優(yōu)點是可以選用多種電壓穩(wěn)壓器,同時只需將穩(wěn)壓器的一端連接到白光LED上;缺點是由于限流電阻所帶來的功率耗損以及白光LED的正向電流沒有被精確控制,因此效率不佳。圖4(a)示出采用該電路驅(qū)動六只白光LED時,六只白光LED的電流變化范圍為14.2~18.4mA,生產(chǎn)廠A的產(chǎn)品的平均亮度比B廠大約高2mA。
圖3(b)所示電路實現(xiàn)了對LED電流的控制,其中限流電阻則用來控制各LED間電流的匹配。該電路對于同一生產(chǎn)廠同批次的LED來說匹配精度較高,而對不同生產(chǎn)廠不同批次的LED來說匹配精度較差。圖4(b)示出采用該電路驅(qū)動六只白光LED時,六只LED電流的變化范圍為15.4~16.9mA,但是A廠產(chǎn)品間的差異更小,同時A廠與B廠的平均電流都大約為17.5mA。圖3(b)所示電路的缺點是限流電阻有一定的功率消耗,同時白光LED的電流也無法實現(xiàn)高精度的匹配。
圖3(c)所示電路則獨立控制每只白光LED的電流而不需使用限流電阻,在這里電流的穩(wěn)定精確度與匹配度由每個獨立的電流控制器的精確度所決定。采用MAX1570變換器可達到2%的電流精確度以及0.3%的電流匹配度。圖4(c)示出采用該電路驅(qū)動六只白光LED時,白光LED的電流穩(wěn)定在17.5mA。取消限流電阻雖然可以節(jié)省電路板空間,但在穩(wěn)壓器與白光LED之間增加了四個連接點。
圖3(d)所示則為采用電感升壓式變換器來穩(wěn)定白光LED電流的電路,其中反饋電壓可以將電流檢測電阻的功率損耗降到最低。由于白光LED以串聯(lián)的方式進行連接,因此在任何情況下白光LED的電流都能完美地匹配,電流的精確度則由變換器的反饋電壓的精確度決定,不受白光LED正向電壓變化的影響。采用MAX1848驅(qū)動三只白光LED時,效率可達87%。采用MAX1561驅(qū)動六只白光LED時,效率可達84%。該電路的優(yōu)點有;在穩(wěn)壓器與白光LED之間只需兩個連接點,同時串聯(lián)連接的白光LED也不受所采用升壓變換器的影響。