基于PWM调制的恒流驱动大功率白色LED驱动电路研究(2)

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2 白色LED及其驱动源-自/优尔+,论^文'网]www.youerw.com

2.1 白色LED简介

2.1.1 白色LED工作原理

LED是一种固体光源，它是由半导体P-N结制成的器件。正向导通时，其中的少数载流子会和多数载流子复合，从而释放出能量，并且是以光子形式释放出来的。这种叫做注入电致发光。不同的半导体带隙能量是不一样的，所以发出的光的波长也不一样。当然，用不同的材料制作出来的LED，它们发出的光的颜色是不同的[3]。

2.1.2 白色LED的实现

自从有了LED，研究人员就一直在努力寻找固体光源。由于现代LED生产技术的进步加上新材料的出现，推动了LED这种固体光源的长足发展。尤其是白色发光二极管的诞生，推动了LED在照明市场的应用。从物理学我们知道白色的光是很多颜色的光的混合，现在，照明用的LED的白色的光可以从3种方式得到：

（1）红、绿、蓝三色混合

把红、绿、蓝三种颜色的LED芯片封装在同一个器件中，然后调整三种颜色在其中的比例，就可以得到各种各样颜色的光。另外，改变通过芯片的电流，可以得到宽谱带的光。但经研究发现，这种方式有个缺点：三种颜色的LED的量子效率是不一样的，并且温度、电流和时间也会影响到他们的量子效率。因此，这种方式不宜采用[4]。

（2）UVLED+红绿蓝荧光粉

通过紫外发光二极管泵浦红绿蓝三色荧光粉，生成红、绿、蓝三种颜色。然后调节荧光粉的比例就可以产生白色的光。经研究发现，这种方式也有缺点：a紫外发光二极管的效率不高。b用能量高的紫外光子产生能量低的红绿蓝光子，效率本身就低。c在紫外光下，封装材料会老化，使用时间会缩短。d紫外线一旦泄露，将是危险的。因此这种方式也不宜采用[4]。

（3）蓝光LED加YAG荧光粉

把蓝光LED作为泵浦源，激发黄色的无机荧光粉，从而产生黄光，并且与蓝光混合，得到所需要的白色的光。这种方式有其独特的优点：LED发光管结构和生产都比较简单，实现起来相对容易。当然它也有缺点：a发光效率不高。b蓝光激发产生的黄光这一过程中，有能量的丢失。c荧光粉和封装材料都会老化，进而产生色温漂移。d要实现低温比较困难。三种方式相比较之下，这种方式是最好的[4]。