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NTP时钟之恒流驱动的优势
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发布：2014-5-16
NTP时钟采用NTP协议从服务器自动获取NTP时间信息，在同步时钟运行的同时，LED时钟自身的稳定性也尤为重要。LED时钟目前主要采用恒流驱动或恒压驱动的方式。两种驱动方式之间，哪种更有优势呢？我们将从NTP时钟的特点入手来说明两种驱动方式之间的差别。
NTP时钟采用的LED是一种电流控制器件，LED时钟的驱动系统实际上就是LED的驱动电源，即将交流电转为恒流或恒压直流电的电路装置。 LED不像普通的白炽灯泡可以直接连接 220V 的交流市电。LED对驱动电源的要求近乎苛刻，其工作电压一般为 2～3V 的直流电压，必须设计复杂的变换电路。不同用途的 LED灯要配备不同的电源适配器。LED器件对LED驱动电源的转换效率、有效功率、恒流精度、电源寿命、电磁兼容性的要求都非常高，一款好的驱动电源必须综合考虑这些因素，因为驱动电源在整个NTP时钟中的作用就像人的心脏一样重要。LED 驱动器的主要任务是将交流电压转换为恒流的直流电源，并同时完成与 LED 的电压和电流的匹配。LED 驱动器的另一个任务是使LED的负载电流在各种因素的影响下都能控制在预先设计的水平上。
（1）恒流式NTP时钟驱动系统：
恒流式驱动器可分为直流输入—直流输出（DC/DC）和交流输入—直流输出（AC/DC）两种。NTP时钟系统中，我们为简化问题只将恒流系统作为DC/DC的输入输出来考虑判断。 按照输入、输出电压的关系，DC/DC恒流驱动器的分类如图 所示：
恒流驱动器具有以下特性。
① 恒流驱动电路输出的电流是恒定的，而输出的直流电压却随着负载阻值的大小不同在一定范围内变化。负载阻值小，输出电压就低；负载阻值大，输出电压就高。
② 恒流电路不怕负载短路，但严禁负载完全开路。
③ 恒流驱动电路驱动LED是较为理想的，但相对而言价格较高。
④ 恒流驱动器的最大承受电流及电压值限制了LED的使用数量。
常用LED时钟恒流驱动器的接线方法如图所示：
（2）稳压式NTP时钟驱动器
DC/DC 开关稳压器是用电感器来储存电能的，而电感器容易对射频（RF）产生新的干扰，因此在手机产品中用得较少。电荷泵也是一种开关稳压器，但它是用电容器进行储能，因而不会发射开关频率干扰，在手机产品中占了最大的份额。LDO（低压差稳压器）的输出电压稳定，当负载不变时，流过负载的电流也恒定，因此 LDO 是一个很好的 LED 稳压驱动器。
稳压式驱动器具有以下特性。
① 当稳压电路中的各项参数确定以后，输出的电压是固定的，而输出的电流却随着负载的增减而变化。
② 稳压电路不怕负载开路，但严禁负载完全短路。
③ 以稳压式驱动电路驱动LED，需要加上合适的电阻才能使每串LED的发光亮度均匀。
④ 亮度会受整流电压变化的影响。
⑤ 稳压型开关电源技术成熟，价格低廉。可以采用一个大功率多路输出稳压源驱动几个直流恒流源；直流稳压/恒流源放在LED时钟内，与LED组合成模块。
总结，NTP时钟电路采用恒流驱动IC设计，能保证LED显示的寿命与一致性。原理：由于LED基本上属于电流敏感元件，其正向压降的分散性很大， 并且还与温度有关，为了保证数位管具有良好的亮度均匀度，就需要使其具有恒定的工作电流，且不能受温度及其它因素的影响。另外，当温度变化时驱动芯片还要能够自动调节输出电流的大小以实现色差平衡温度补偿。
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