ED的排列方式及LED光源的規範決定著基本的驅動器要求。LED驅動器的主要功能就是在一定的工作條件範圍下限製流過LED的電流，而無論輸入及輸出電壓如何變化。LED驅動器基本的工作電路示意圖如圖1所示，其中所謂的“隔離”表示交流線路電壓與LED(即輸入與輸出)之間沒有物理上的電氣連接，最常用的是采用變壓器來電氣隔離
，而“非隔離”則沒有采用高頻變壓器來電氣隔離。

圖1：LED驅動器基本的工作電路示意圖

值得一提的，在LED照明設計中，AC-DC電源轉換與恒流驅動這兩部分電路可以采用不同配置：

(1)整體式(integral)配置

，即兩者融合在一起，均位於照明燈具內
，這種配置的優勢包括優化能效及簡化安裝等
；

(2)分布式(distributed)配置，即兩者單獨存在


，這種配置簡化安全考慮，並增加靈活性。

如何選擇LED驅動方式

如今在市場上典型的LED驅動器包括兩類，即線性驅動器和開關驅動器
；大概的適用範圍見圖2.如電流大於500mA的大電流應用采用開關穩壓器，因為線性驅動器限於自身結構原因，無法提供這樣大的電流；而在電流低於200mA的低電流應用中，通常采用線性穩壓器或分離穩壓器
；而在200至500mA的中等電流應用中，既可以采用線性穩壓器

，也可以采用開關穩壓器。

圖2 LED驅動器分類

開關穩壓器的能效高，且提供極佳的亮度控製。線性穩壓器結構比較簡單
，易於設計
，提供穩流及過流保護，且沒有電磁兼容性(EMC)問題。

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在低電流LED應用中，電阻型驅動器盡管成本較低且結構簡單，但這種驅動器在低電壓條件下
，正向電流較低
，會導致LED亮度不足，且在負載突降等瞬態條件下，LED可能受損；並且電阻是耗能元件

，整個方案的能效較低，見圖3。

圖3 電阻型與線型LED驅動器對比

例如在采用DC-DC電源的LED照明應用中
，可以采用的LED驅動方式有電阻型
、線性穩壓器及開關穩壓器等，基本的應用示意圖見圖4。

圖4 常見的DC-DC LED驅動器設計

電阻型驅動方式中，調整與LED串聯的電流檢測電阻即可控製LED的正向電流，這種驅動方式易於設計、成本低，且沒有電磁兼容(EMC)問題，劣勢是依賴於電壓、需要篩選(binning)LED，且能效較低。

線性穩壓器同樣易於設計且沒有EMC問題，還支持電流穩流及過流保護(foldback)，且提供外部電流設定點
，不足在於功率耗散問題，及輸入電壓要始終高於正向電壓，且能效不高。開關穩壓器通過PWM控製模塊不斷控製開關(FET)的開和關，進而控製電流的流動。

開關穩壓器具有更高的能效
，與電壓無關，且能控製亮度，不足則是成本相對較高，複雜度也更高，且存在電磁幹擾(EMI)問題。LEDDC-DC開關穩壓器常見的拓撲結構包括降壓(Buck)、升壓(Boost)

、降壓-升壓(Buck-Boost)或單端初級電感轉換器(SEPIC)等不同類型。

其中，所有工作條件下最低輸入電壓都大於LED串最大電壓時采用降壓結構，如采用24Vdc驅動6顆串聯的LED；與之相反，所有工作條件下最大輸入電壓都小於最低輸出電壓時采用升壓結構，如采用12Vdc驅動6顆串聯的LED；而輸入電壓與輸出電壓範圍有交迭時可以采用降壓-升壓或SEPIC結構，如采用12Vdc或12Vac驅動4顆串聯的LED
，但這種結構的成本及能效最不理想。

LED驅動器標準

LED驅動器本身也在不斷演進，著重於進一步提高能效、增加功能及功率密度。美國“能源之星”的固態照明規範提出的是照明器具級的能效限製
，涉及包括功率因數在內的特定產品要求。而歐盟的IEC61347-2-13(5/2006)標準針對采用直流或交流供電的LED模塊的要求包括：

最大安全特低電壓(SELV)工作輸出電壓≤25Vrms(35.3Vdc)
；

不同故障條件下“恰當”/安全的工作
；

故障時不冒煙或易燃。

此外
，ANSIC82.xxxLED驅動器規範仍在製定之中。而在安全性方麵
，需要遵從UL、CSA等標準，如UL1310(Class2)、UL60950
、UL1012.此外
，LED照明設計還涉及到產品壽命周期及可靠性問題。

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LED驅動設計5大技巧要領

1
、芯片發熱

這主要針對內置電源調製器的高壓驅動芯片。假如芯片消耗的電流為2mA，300V的電壓加在芯片上麵
，芯片的功耗為0.6W，當然會引起芯片的發熱。驅動芯片的最大電流來自於驅動功率mos管的消耗，簡單的計算公式為I=cvf(考慮充電的電阻效益，實際I=2cvf
，其中c為功率MOS管的cgs電容

，v為功率管導通時的gate電壓，所以為了降低芯片的功耗，必須想辦法降低c
、v和f.如果c
、v和f不能改變，那麼請想辦法將芯片的功耗分到芯片外的器件，注意不要引入額外的功耗。再簡單一點，就是考慮更好的散熱吧。

2、功率管發熱

功率管的功耗分成兩部分，開關損耗和導通損耗。要注意，大多數場合特別是LED市電驅動應用，開關損害要遠大於導通損耗。開關損耗與功率管的cgd和cgs以及芯片的驅動能力和工作頻率有關，所以要解決功率管的發熱可以從以下幾個方麵解決：

A、不能片麵根據導通電阻大小來選擇MOS功率管，因為內阻越小


，cgs和cgd電容越大。如1N60的cgs為250pF左右，2N60的cgs為350pF左右，5N60的cgs為1200pF左右，差別太大了，選擇功率管時，夠用就可以了。

B
、shengxiadejiushipinlvhexinpianqudongnenglile，zhelizhitanpinlvdeyingxiang。pinlvyudaotongsunhaoyechengzhengbi，suoyigonglvguanfareshi
，shouxianyaoxiangxiangshibushipinlvxuanzedeyoudiangao。xiangbanfajiangdipinlvba！不bu過guo要yao注zhu意yi，當dang頻pin率lv降jiang低di時shi，為wei了le得de到dao相xiang同tong的de負fu載zai能neng力li，峰feng值zhi電dian流liu必bi然ran要yao變bian大da或huo者zhe電dian感gan也ye變bian大da，這zhe都dou有you可ke能neng導dao致zhi電dian感gan進jin入ru飽bao和he區qu域yu。如ru果guo電dian感gan飽bao和he電dian流liu夠gou大da，可ke以yi考kao慮lv將jiangCCM(連續電流模式)改變成DCM(非連續電流模式)，這樣就需要增加一個負載電容了。

3
、工作頻率降頻

這個也是用戶在調試過程中比較常見的現象

，降頻主要由兩個方麵導致。輸入電壓和負載電壓的比例小
、係統幹擾大。對於前者
，注意不要將負載電壓設置的太高
，雖然負載電壓高，效率會高點。

對於後者，可以嚐試以下幾個方麵：

　　a、將最小電流設置的再小點；

　　b、布線幹淨點，特別是sense這個關鍵路徑；

　　c、將電感選擇的小點或者選用閉合磁路的電感；

　　d、加RC低通濾波吧
，這個影響有點不好，C的一致性不好
，偏差有點大，不過對於照明來說應該夠了。無論如何降頻沒有好處
，隻有壞處
，所以一定要解決。

4、電感或者變壓器的選擇

很多用戶反應，相同的驅動電路，用a生產的電感沒有問題
，用b生產的電感電流就變小了。遇到這種情況，要看看電感電流波形。有的工程師沒有注意到這個現象
，直接調節sense電阻或者工作頻率達到需要的電流，這樣做可能會嚴重影響LED的de使shi用yong壽shou命ming。所suo以yi說shuo，在zai設she計ji前qian，合he理li的de計ji算suan是shi必bi須xu的de，如ru果guo理li論lun計ji算suan的de參can數shu和he調tiao試shi參can數shu差cha的de有you點dian遠yuan，要yao考kao慮lv是shi否fou降jiang頻pin和he變bian壓ya器qi是shi否fou飽bao和he。變bian壓ya器qi飽bao和he時shi，L會變小
，導致傳輸delay引起的峰值電流增量急劇上升，那麼LED的峰值電流也跟著增加。在平均電流不變的前提下
，隻能看著光衰了。

5、LED電流大小

我們都知道LEDripple過大的話，LED壽命會受到影響。對於LEDripple過高影響有多大
，一些LED廠表示30%以內都可以接受，不過後來沒有經過驗證。建議還是盡量控製小點。如果散熱解決的不好的話，LED一定要降額使用。也希望有專家能給個具體指標，要不然影響LED的推廣。

針對本文，相信你會覺得LED驅動設計並不難
，一定要做到心中有數
，隻要做到調試前計算，調試時測量，調試後老化，相信我們都可以輕鬆搞LED了。

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