基于IRS2541控制器的大功率LED电源.pdf

Oct. 2008 1 引 言 进入 21 世纪以来， 人类照明史发生了革命性 的变化。 传统的白炽灯、 荧光灯照明正逐渐被新型 的高效、 节能、 环保、 长寿命以及高可靠性的 LED 照明所取代。 LED 被认为是 21 世纪最有价值的新型 光 源 。 随 着 LED 技 术 的 发 展 , 大 功 率 、 高 效 率 的 LED 芯片的性能的指标不断提升， 大功率 LED 的发 李寅涛，牛萍娟，付贤松 , 丁明君 （天津工业大学 信息与通信工程学院， 天津 300160 ） 摘 要： 大功率 LED 是一种新型半导体光源 , 具有寿命长、 节能环保等优点。 本文采用 IRS2541 驱动芯片制 作了 LED 的驱动电路。 IRS2541 是高压、 高频、 降压控制器， 提供恒流 LED 电流调节。 本文重点介绍了基 于 IRS2541 的大功率 LED 灯驱动电路的工作原理和设计方法， 并分析了实验结果。 关键词： IRS2541; 大功率 LED ； 驱动电路； 恒流 中图分类号： TN312.8 Power Supply of High-power LED Based on IRS2541 Controller LI Yin-tao ， NIU Ping-juan ， FU Xian-song ， ＤＩＮＧ Ming-jun (Faculty of Information and Telecommunications, Tianjin Polytechnic University, Tianjin 300160,China) Abstract: High-power LED is one kind of new type semiconductor light source which has advantages of long life, low energy consumption and low pollution,etc. IRS2541 is a high voltage, high frequency buck control IC for con- stant LED current regulation and the IRS2541 chip is used to compose LED driving circurt in our study. The work- ing principle and the design method of the high-power LED lamp driving circuit based on IRS2541 are introduced. And the experimental result is also analyzed in this article. Keywords: IRS2541; high-power LED; driving circuit; constant current 基于 IRS2541 控制器的 大功率 LED 电源 OME Research Forum 光机电研究论坛 35 光机电信息 Oct. 2008 光效率已经达到 100 lm/W 以上 , 应用于城市的道路 等照明已经成为可能。 可以预料， 大功率、 高亮度、 节能环保的 LED 路灯产品将会形成一个非常巨大的 市场。 大功率 LED 虽具有发光效率高和节能的优点 , 但其电学离散性大 , 容易受温度的影响。 LED 是一种 电流驱动的双端口器件， 其发光特性与流过的电流 大小相对应。 发光二极管导通后 , 加在 LED 两端的 电压稍有提高 , 就会引起电流急剧上升 , 严重时会使 LED 长期超过额定电流工作 , 容易使 LED 的半导体 芯片烧坏。 因此 LED 要求驱动具有恒流控制、 输入 电压变化以及调光能力和适当的故障保护等特定性 能， 以避免驱动电流超过最大额定电流， 影响其可 靠性。 根据以上因素， 本文采用 IRS2541 驱动芯片 制作了大功率 LED 的驱动电路， 该电路具有结构简 单， 带自我保护功能等特点。 ２ LED 的恒流驱动原理 LED 需要稳定的工作电流。 其恒流源驱动电路 是一个电压 / 电流变换器， 无论负载大小均能够提供 恒定的电流。 以 BUCK 变换器为例可以对 LED 的恒流驱动原 理 作 一 个 清 楚 的 描 述 ,Buck 型 恒 流 驱 动 电 路 如 图 1 所示。 其工作原理是：由于某种原因使 LED 电流减 小时，电阻两端电压减小，传输给控制电路。控制电路 对采样信号进行反相处理，输出脉冲宽度增大。 宽度 增大的输出脉冲驱动功率管，增加导通时间，使得输 出电压增加，流过 LED 的电流也相应增大；同样