压超过VF之后，电流就变化比较快，而且不是线性关系，即电流增加和电压增加不成比例。

图1-11同一批次LED的正向电压和电流的关系曲线

由图1-11可以看出，即使在同一批次其正向电压会200-300mV.虽然，200-300mV只相当于10%的电压变动，但却会使流经LED的电流相差一倍以上。而我们知道，LED发光强度是由其PN结两边电子和空穴的复合数量，即流过PN结的电流决定的。这就意味着，即使在相同的电压条件下，同一批次的LED，其表现的亮度会差上一倍，这会严重影响我们的视觉。因此说LED是电流驱动器件，要想保证LED一定的亮度，最直接最简便的方法就是输入给LED一定的电流，而不是控制加在LED两端的电压。 LED不采用恒流电流驱动，不仅照明度将不稳定，还会影响其波长，缩短其寿命。图三显示了蓝光LED的正向电流和发射波长间的关系。从图中可以看出，随着电流的增大，LED发光的中心波长将会向短波长方向移动。当电流从0增大到500mA时，其波长偏移将近10nM,这会带来明显的色彩飘移。更为严重的是，如果LED在超过最大额定值长期运行时，有可能被损坏。图1-12是Philips公司的实验结果，显示了LED早衰，具体表现为亮度下降，平均期望寿命降低.如图所示，在同样的结温下，电流越大，其期望寿命越短:在140度的结温下，1.5A时(B50,L70)为17000小时，1A时为36000小时，700mA和350mA时，都会超过60000h。

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图1-12 LED寿命，驱动电流，结温和平均寿命（B50，L70）

恒流源作为一种能向负载提供恒定电流的电源装置，它在外界电网电源产生波动和阻抗特性发生变化时仍能使输出电流保持恒定。恒流源电路具有输出电流恒定、温度稳定性好、直流电阻很小但等效交流输出电阻却很大等特点。恒流范围大致为1μA～20A。它既可以为各种放大电路提供偏流以稳定其静态工作点,又可以作为其有源负载,以提高放大倍数。因此，作为电流型器件的LED,恒流驱动是非常重要的，不仅能保证一定的亮度，还能延长其使用时间。

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第二章 电路介绍和工作原理

2.1 芯片特性

本文提出一种恒流、高效率的LED驱动电路。使用PT4114芯片驱动，其效率可以达到97%。PT4115 输入电压范围从6 伏到30 伏，输出电流可调，最大可达1.2 安。据不同的输入电压和外部器件，PT4115 可以驱动高达数十瓦的LED。PT4115内置功率开关，采用高端电流采样设置LED平电流，并通过DIM引脚可以接受模拟调光和很宽范围的PWM调光。当DIM的电压低于0.3伏时，功率开关关断，PT4115进入极低工作电流的待机状态。其芯片具有以下特点：

（1） 极少的外部元器件

（2） 很宽的输入电压范围：从6V到30V （3） 最大输出1.2A的电流

（4） 复用DIM引脚进行LED 开关、模拟调光和PWM 调光 （5） 5%的输出电流精度 （6） LED开路自然保护 （7） 高达97%的效率

（8） 输出可调的恒流控制方法

（9） 增强散热能力的ESOP8封装可用于大功率驱动

2.2 典型应用

通过查找资料，发现PT4115的生产商，华润矽威科技的官方资料中已经给出了PT4115驱动芯片的典型应用电路，其电路如下图所示：

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图 2-1 LED 驱动芯片及其外围电路的示意图

通过图2-1可以看出，PT4115用在3W的白光LED光源驱动方案时只需要四个外围元件就可以了，其中Cin 是输入滤波电容，Rs 设定流过LED 的电流IF，Rs=0.1/ILED；L 是续流电感，D5是续流二极管。虽然零件少了但是相应的对零件的要求提高了，设计时要按下表提供的元件参数进行选用，才能使电路进入良好的工作状态。由于PT4115的开关频率采用的是抖频技术，从而有效的降低EMI，所在在应用电路中省略了抗EMI电路。

表2-1 PT4115外围零件要求

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