如何選擇LED照明驅(qū)動IC？

LED作為一種發(fā)光器件，需要特定的驅(qū)動電路去控制其電流。一般當發(fā)光二極管的數(shù)量很多或者二極管耗電量比較大，這時候就需要驅(qū)動了，而且往往這個驅(qū)動是幾級的驅(qū)動，把這幾級驅(qū)動做到一個集成芯片中，也就是LED驅(qū)動IC。

考慮到LED的使用多樣化，對于硬件軟件設(shè)計人員來說，設(shè)計出最佳的LED驅(qū)動會很復雜。傳統(tǒng)的設(shè)計原則以系統(tǒng)中LED的總功率水平為指標來選擇不同的LED驅(qū)動。但是隨著調(diào)光能力需求的提高以及其他需求的出現(xiàn)，在選擇LED驅(qū)動時不僅要考慮到功率水平，還要充分考慮拓撲結(jié)構(gòu)、效率、調(diào)光和混色方法。

LED驅(qū)動各異的連接、控制、調(diào)光方式

按照LED連接的方式，典型的連接分為串聯(lián)LED驅(qū)動、并聯(lián)LED驅(qū)動以及串并聯(lián)LED驅(qū)動。串聯(lián)型連接可以給驅(qū)動提供非常好的匹配特性，但是要求的驅(qū)動電壓較高。并聯(lián)型連接所需的驅(qū)動電壓較小，但是其匹配特性不太理想，一般小于2%。串并聯(lián)則結(jié)合了二者各自的優(yōu)勢，對于升壓型控制器這類驅(qū)動電壓相對較小的控制器，能夠較為容易地實現(xiàn)高效率，而且可以靈活地配置連接方式，對于源/吸電流控制的驅(qū)動則更容易實現(xiàn)模擬調(diào)光。

典型的LED驅(qū)動控制方式一是我們上面說到的源/吸電流控制，另一種是電阻電流控制，即通過控制與LED串聯(lián)的電阻上的電壓來達到控制電流的目的，很明顯，這種控制方式只適用于串聯(lián)連接的LED。

最傳統(tǒng)的調(diào)光方式是PWM調(diào)光，通過調(diào)節(jié)流經(jīng)LED的電流占空比來調(diào)節(jié)亮度，我們只需要控制LED電流的道通與關(guān)斷就能實現(xiàn)，一般來說該PWM波的頻率要大于120Hz。即便不是專用的LED驅(qū)動器，通過PWM調(diào)光的方式也能夠很方便地加到通用DC/DC轉(zhuǎn)換器上。其不足之處在于容易受到各類噪聲干擾，電學噪聲、聲學噪聲以及光學噪聲都會對其產(chǎn)生不小的干擾。但肯定的是PWM調(diào)光以不同的占空比來調(diào)制平均電流，可以輕松獲得高達16位的分辨率，能實現(xiàn)更好的效果。

（PWM調(diào)光驅(qū)動模塊，TI）

模擬調(diào)光通過調(diào)節(jié)LED的電流來調(diào)節(jié)亮度，通過LED的電流在0-100%之間線性變化。因為LED電流是連續(xù)的，所以模擬調(diào)光方式的功率級易于處理，而且不會有噪聲。與PWM調(diào)光相比，相同亮度時候，模擬方式的能效會更高一些。此外模擬調(diào)光還有一點是PWM調(diào)光不能實現(xiàn)的，模擬調(diào)光可調(diào)節(jié)流經(jīng)LED的直流正向電流，因此可用于進行顏色校準，以達到一定色溫，如6500K白色。

LED照明驅(qū)動該如何選擇？

LED照明幾乎無處不在，作為最高效的光源之一，其在驅(qū)動選擇上需要注意拓撲結(jié)構(gòu)和靈活的調(diào)光控制，尤其是對于大功率級的應(yīng)用。需要對LED的總正向電壓和輸入電壓作比較，如果總正向電壓高于輸入電壓，那么就需要選擇升壓拓撲來滿足電壓要求，如果低于輸入電壓，則需要使用降壓拓撲來提高整體效率。

對于調(diào)光控制，模擬調(diào)光和PWM仍是主流。在模擬調(diào)光上可以考慮使用兩種類型的輸入源，直流電壓輸入和PWM輸入。采用直流電壓輸入受到電壓精度的影響，通常調(diào)光比會比較低，PWM輸入能實現(xiàn)很高的調(diào)光比。

（模擬調(diào)光驅(qū)動模塊，ADI）

PWM調(diào)光分主FET調(diào)光、串聯(lián)FET調(diào)光和并聯(lián)FET調(diào)光，主FET調(diào)光具有最高的上升和下降時間，很難實現(xiàn)快速調(diào)光和高調(diào)光比。串聯(lián)FET調(diào)光可以提高調(diào)光速度和調(diào)光比，而并聯(lián)FET則是調(diào)光速度最快、調(diào)光比最高的一種方案。如果需要較快的調(diào)光速度，那么并聯(lián)FET PWM調(diào)光會是不錯的選擇，如果要求盡可能減少閃爍，那么只能從模擬調(diào)光著手。

小結(jié)

在LED的發(fā)展中我們可以看到，為了滿足更高的功率密度、更高的效率和更小的封裝，LED驅(qū)動的集成度越來越高，其成本已與分立式晶體管陣列相當。有些在驅(qū)動器中加入內(nèi)部重影消除電路，還能夠簡化點陣顯示器的驅(qū)動設(shè)計。

更低的電磁干擾同樣是LED驅(qū)動在盡可能做的，LED驅(qū)動器產(chǎn)生的電磁輻射既可以通過電源線傳輸，也可以磁耦合或容性耦合到相鄰電路段中。這些輻射通常不會造成破壞，但可能導致相鄰電路元件工作不正常。當今的LED驅(qū)動器特別注重低電磁輻射，不少LED驅(qū)動IC廠商采用了一些創(chuàng)新來降低器件的此類風險。