深析mos管led驅(qū)動電路圖及原理-led驅(qū)動方式-LED驅(qū)動電源解析-KIA MOS管
信息來源：本站 日期：2019-04-03
mos管led驅(qū)動電路圖，LED是特性敏感的半導(dǎo)體器件，又具有負(fù)溫度特性，因而在應(yīng)用過程中需要對其進(jìn)行穩(wěn)定工作狀態(tài)和保護(hù)，從而產(chǎn)生了驅(qū)動的概念。LED器件對驅(qū)動電源的要求近乎于苛刻，LED不像普通的白熾燈泡，可以直接連接220V的交流市電。
mos管led驅(qū)動電路圖原理如下：
正向壓降(VF)和正向電流的(IF)關(guān)系曲線，由曲線可知，當(dāng)正向電壓超過某個閾值(約2V)，即通常所說的導(dǎo)通電壓之后，可近似認(rèn)為，IF與VF成正比。見表是當(dāng)前主要超高亮LED的電氣特性。由表可知，當(dāng)前超高亮LED的最高IF可達(dá)1A，而VF通常為2～4V。
由于LED的光特性通常都描述為電流的函數(shù)，而不是電壓的函數(shù)，光通量(φV)與IF的關(guān)系曲線，因此，采用恒流源驅(qū)動可以更好地控制亮度。此外，LED的正向壓降變化范圍比較大(最大可達(dá)1V以上)，而由上圖中的VF-IF曲線可知，VF的微小變化會引起較大的，IF變化，從而引起亮度的較大變化。
LED的溫度與光通量(φV)關(guān)系曲線，由下圖可知光通量與溫度成反比，85℃時的光通量是25℃時的一半，而一40℃時光輸出是25℃時的1．8倍。溫度的變化對LED的波長也有一定的影響，因此，良好的散熱是LED保持恒定亮度的保證。
所以,采用恒壓源驅(qū)動不能保證LED亮度的一致性，并且影響LED的可靠性、壽命和光衰。因此，超高亮LED通常采用恒流源驅(qū)動。
通過線性穩(wěn)壓器來轉(zhuǎn)換電壓會面臨功耗問題，這種方式比較適合用于需要回避噪聲(比如汽車音響)因而不能采用開關(guān)方式的轉(zhuǎn)換電路中。而開關(guān)方式的特點是轉(zhuǎn)換效率非常高，但它也有噪聲的問題，所以選擇何種轉(zhuǎn)換方式取決于何種應(yīng)用。
通常，電荷泵驅(qū)動方式的效率會隨著輸入電壓的變化而變化，在電壓變化范圍大的應(yīng)用中，其效率比較低;而在電壓變化范圍比較小的應(yīng)用中，只有當(dāng)輸入和輸出電壓之間是整倍數(shù)關(guān)系時，它的效率才能達(dá)到最大，但這在電池供電的實際應(yīng)用中很難達(dá)到。反觀電感的轉(zhuǎn)換效率不太受電壓干擾，應(yīng)用限制也比電荷泵要少。
mos管led驅(qū)動電路圖分析，為了方便分析，我把它分成幾個部分來講，盡量分的細(xì)一點來講，如下：
1：輸入過壓保護(hù)---主要是雷擊或者市沖擊帶來的浪涌）
2：整流濾波電路---將交流（或者是直流）變成直流的過程
3：箝位電路---------主要是吸收變壓器工作時產(chǎn)生的尖峰和反向電動勢
4：IC工作過程--------主要是IC的供電原理，變壓器的工作方式，電壓變換過程。
5：輸出整流---------將交流再次變成平滑理想的直流電壓過程
6：恒流原理---------電路中穩(wěn)定輸出電流控制過程分析
首先電壓從“+48V、GNG”兩端進(jìn)來通過一個R1的電阻（這個電阻的作用就是限流，當(dāng)后面的線路出現(xiàn)短路時，R1流過的電流就會增大，隨之兩端壓降跟著增大，當(dāng)超過1W時就會自動斷開，阻值增加至無窮大，從而達(dá)到保護(hù)輸入電路+48V不受到負(fù)載的影響）限流后進(jìn)入整流橋，另一方面R1與旁邊的MOV1構(gòu)成了一個簡單過壓保護(hù)電路，MOV1是一個壓敏元件，是利用具有非線性的半導(dǎo)體材料制作的而成，其伏安特性與穩(wěn)壓二極管差不多，正常情況顯高阻抗?fàn)顟B(tài)，流過的電流很少，當(dāng)電壓高到一定的時候（這里主要是指尖峰浪涌，如打雷的時候高脈沖串通過市電串入進(jìn)來），壓敏MOV1會顯現(xiàn)短路狀態(tài)，直接截取整個輸入總電流，使后面的電路停止工作，這時候，由于所有電流將流過R1和MOV1，因R1只有1W的功率，所以瞬間可以開路，從而保護(hù)了整個電路不被損壞。
當(dāng)+48V電壓進(jìn)入整流橋D1時，輸出一個上正下負(fù)的直流電壓（這里我要說明一下，如果+48V是交流的那么直接整流，如果+48V電源本身也是直流的，那整流橋的作用就是對輸入起到的是極性保護(hù)作用，無論輸入是上正下負(fù)還是上負(fù)下正都不會損壞驅(qū)動電源）通過C1\C2\L1進(jìn)行濾波，這是一個LC Π型濾波電路，目的是將整流后的電壓波形平滑的直流電。
這個箝路電路存在的理由其實就是保護(hù)IC里面的MOS管，其過程為－－整流濾波以后的電壓分成2路，一路通過變壓器繞組后進(jìn)入IC TK5401的第7、8腳，這個我們等下在后面來講，先看箝位這一路，這路是通過R1、C3、D2然后也連到7、8腳，這個R1、C3、D2就組成了一個簡單的箝位電路，主要功能就是用來吸收尖峰和浪涌的，這和剛才輸入那個MOV1是不一樣的，MOV1主要是防止打雷或者市電沖擊起到保護(hù)作用，這個箝位它的功能是吸收變壓器T1繞組兩端的反向電動勢，以消除自激振蕩，說白了就是快速復(fù)位的意思，為變壓器進(jìn)入下一個周期做好準(zhǔn)備。
因為如果變壓器得不到復(fù)位就會飽和，這樣就會失去感抗，這個R1和C3就組成了一個RC充放電回路，用來反向積累的電動勢，D2主要是隔離作用，就在變壓器在正半周的時候（就是感應(yīng)電動勢為上正下負(fù)時）使整過環(huán)路處于斷開狀態(tài)，而等變壓器進(jìn)入負(fù)半周時，給箝位電路提供通路，快速將電動勢環(huán)路處于斷開狀態(tài)，而等變壓器進(jìn)入負(fù)半周時，給箝位電路提供通路，快速將電動勢釋放，從而達(dá)到保護(hù)IC里頭的MOS管不被尖峰擊穿而損壞。
這里面的變壓器，根據(jù)它的同名端判斷為反激式工作方式，就是變壓器的初級和次級的相位是相反的，在同一時間，兩者相關(guān)180度，目前也有正激式的，那就是同頻同相，這個將來有機(jī)會了我再和大家具體分享；
我們還是回到這個IC問題上面來，這個IC有8個腳，這里我邊講邊介紹它引腳的功能，我們接著剛剛那個說的那個整流濾波后通過變壓器繞組然后進(jìn)到IC的7、8腳，這個7、8腳就是IC里面MOS管的“D極”也叫漏極（相當(dāng)于以前NPN三極管或者開關(guān)管的集電極），另外接地的是“S極”也叫源極，整過電源電壓的變換都由D極”和S極兩個引腳的接通和斷開來實現(xiàn)。
變壓器工作以后，次級就會輸出一個電壓通過D4整流，C8和L1進(jìn)行濾波，然后給LED燈進(jìn)行供電，這里的L1除了能夠濾波，還有續(xù)流的作用，就是保持輸出電流的一致性，正是利用電感中的電流不能突然這一特性。
它的工作過程，最后講一下這是怎么實現(xiàn)恒流的，順便先講了一下這個IC的每個引腳功能，8腳為MOS輸入端，6腳是空腳，5腳外接的電容是振蕩電容，它的容量直接決定了RC時間常數(shù)，就是充放電時間，一般充電MOS管是接通時間，放電是斷開時間，第4腳是電壓檢測腳，通過對第4腳的電壓值控制輸出脈沖的占空比，把引腳說完了就重點講第4腳；第3腳接地端，第2腳是IC供電腳，第1腳外接的電阻和第5腳的電容組成了RC電路，給IC內(nèi)部提供振蕩源，脈沖的充放電時間常直接由這個電阻和電容決定。
我們現(xiàn)在來重點講第4腳，大家看4腳外接的光耦M101B接到那里去了？另一端PC817是不是和輸出電路R4兩端相并聯(lián)了，這個R7在這里是起到檢測電流的作用，根據(jù)電壓＝電流*電阻的原理，這個電流越大，R4兩端的電壓就會越大，這樣說大家應(yīng)該明白吧？電壓越大，那么并連到R4兩端的PC817也會有電壓并且開始導(dǎo)通，導(dǎo)通后副邊的M101B也會跟著導(dǎo)通，就是它內(nèi)阻下降，這樣一來第4腳的電壓就會上升，上升以后與IC里面的基礎(chǔ)電壓相對比，然后會直接輸出一個信號使MOS管提成關(guān)斷，從而達(dá)到恒流目的。
（1）恒壓式：
a、當(dāng)穩(wěn)壓電路中的各項參數(shù)確定以后，輸出的電壓是固定的，而輸出的電流卻隨著負(fù)載的增減而變化；
b、恒壓電路不怕負(fù)載開路，但嚴(yán)禁負(fù)載完全短路。
c、以穩(wěn)壓驅(qū)動電路驅(qū)動LED，每串需要加上合適的電阻方可使每串LED顯示亮度平均；
d、亮度會受整流而來的電壓變化影響。
（2）恒流式:
1、恒流驅(qū)動電路驅(qū)動LED是很理想的,缺點就是價格較高.
2、恒流電路雖然不怕負(fù)載短路,但是嚴(yán)禁負(fù)載完全開路.
3、恒流驅(qū)動電路輸出的電流是恒定的,而輸出的直流電壓卻隨著負(fù)載阻值的大小不同在一定范圍內(nèi)變化.
4、要限制LED的使用數(shù)量,因為它有最大承受電流及電壓值.
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