驅動大功率ＬＥＤ之道

摘要：本文將討論對驅動新型LED的恒定電流源(而不是電壓源)的要求，并介紹驅動高亮度LED的各種方法。本文將介紹LEDW采用的不同拓撲和配置，以及用開關穩壓器和控制器驅動LED的方法，并討論降壓和升壓拓撲以及這兩種設計之間的折衷策略，同時還會介紹參考設計以及驅動這些大功率LED的幾種解決方案。

關鍵詞：發光二極管(LED)；高亮度LED(HB LED)；正向電流(I_F)降壓；升壓

簡介

自上世紀60年代初問世以來，發光二極管(LED)已被用于許多半導體器件。從第一個LED問世到現在，LED技術已經取得了很大的技術進步。氮化鎵(InGaN)和銦鎵磷化鋁(InGaA1P)的使用創造了更多各種各樣的顏色(特別是采用InGaN工藝，通過紫外線發出的藍光)，通過LED技術多彩的LED產品得以問世。此外，由于發光效率、光通量及功耗的改進，這些新的半導體材料能夠產生更亮的光。過去大多數LED都是由5mA～20mA的電流驅動的，而現在一些制造商生產的HB LED是由1A甚至更大的連續電流驅動的。

過去從設計角度看，在操作小電流LED時，采用電阻器或線性穩壓器提供驅動LED所需的電流是可以接受的。在這種小電流解決方案中，功耗是最小的，而且這種技術對于驅動許多應用中的LED來說足夠了。隨著更新一代HB LED所需的驅動電流(I_F)的增加，要更多地考慮到LED本身和電流驅動電路的散熱管理和功耗問題。除了上述原因外，LED也需要更大穩流來保持顏色、亮度和使用時間，因此現在逐漸采用開關穩壓器和控制器來提供驅動HB LED所需的恒定電流。本文將介紹LED可以采用的不同拓撲和配置，以及用開關穩壓器和控制器驅動LED的方法。……