在科技高度發(fā)展的今天，電子產(chǎn)品的更新?lián)Q代越來越快，LED燈的技術也在不斷發(fā)展，為我們的城市裝飾得五顏六色?，F(xiàn)今的LED照明已具備了多元化的應用場合，從簡單的白熾燈或冷陰極熒光燈(CCFL)替代品，到新的建筑、工業(yè)、醫(yī)療和其他應用。為了在應用中最佳化匹配燈和光亮，不同的LED照明應用通常都有相對應的性能標準要求。
為了驅動LED，工程師可以從琳瑯滿目的驅動器架構中挑選，然而每一架構都有各自的優(yōu)缺點，針對具體應用的適應能力有好有壞。選擇驅動器架構時需考慮的因素有很多，其中成本占據(jù)首要位置，其次是隔離、調(diào)光、閃爍、色溫、功率因數(shù)、可靠性、熱管理等問題。
基本的LED驅動器架構有幾種：次級側控制、初級側控制、隔離式/非隔離式。此外，功率因數(shù)控制(PFC)也是在許多應用中的一個主要性能考慮因素，其解決方案由帶PFC功能的兩級或單級驅動器，或不帶PFC功能的單級驅動器(主要用于功率低于5W的應用)組成。因此，整個驅動器子系統(tǒng)就是一系列權衡下的結果，目的是降低物料清單(BOM)成本，實現(xiàn)最高效率，同時提供調(diào)光功能，打造一款溫度可控、具備故障保護功能的產(chǎn)品。
基本的驅動器架構
為了實現(xiàn)最佳的隔離和控制，次級側控制架構監(jiān)測輸出電壓/電流，并通過一個光隔離通路向初級側驅動器提供反饋信號(圖1)。該反饋信號使次級側控制器能夠提供較好的電流及電壓控制精度。更簡單的初級側控制方案消除了次級側控制器和光隔離信號通路，從而降低了系統(tǒng)成本，在提高系統(tǒng)性能的同時，縮減了系統(tǒng)尺寸。在這種方案中，初級側驅動器通過初級側波形分析確定輸出電流和電壓(圖1)。取決于分析的質(zhì)量，初級側控制可以做到匹敵甚至超越次級側調(diào)節(jié)及性能，因此是當今隔離式LED驅動器常用的解決方案。
圖1：兩種常見的LED驅動器方案采用了次級側控制(上圖)和初級側控制(下圖)。次級側控制具備較好的電流及電壓控制精度，但初級側控制可減少元器件數(shù)量和系統(tǒng)尺寸，同時提高性能。
基本的初級側控制電路通過輸出級變壓器實現(xiàn)了隔離。但是，為了減少元器件成本，非隔離方案采用電感器替代變壓器，并能采用降壓控制器替代初級側驅動器反激電路(圖2)。在非隔離方案中，控制機制得到了簡化，但為了防止輸入與輸出間短路，該電路要求更加復雜的物理隔離。目前，大多數(shù)LED驅動器設計采用的是隔離式架構。在未來一兩年內(nèi)，電路設計領域的進步將可提供更進一步降低成本的方案。
圖2：初級側驅動器可通過在輸出級使用變壓器，設計成隔離式配置;或通過使用電感器替代輸出變壓器，并選用降壓控制器替代反激電路，設計成非隔離配置。相信在未來的科學技術更加發(fā)達的時候，LED會以更加多種類的方式為我們的生活帶來更大的方便，這就需要我們的科研人員更加努力學習知識，這樣才能為科技的發(fā)展貢獻自己的力量。
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