LED驱动器知识大全-电子网

　　LED驱动器*概述

　　LED驱动器(LED Driver)，是指驱动LED发光或LED模块组件正常工作的电源调整电子器件。由于LED PN结的导通特性决定，它能适应的电源的电压和电流变动范围十分狭窄，稍许偏离就可能无法点亮LED或者发光效率严重降低，或者缩短使用寿命甚至烧毁芯片。现行的工频电源和常见的电池电源均不适合直接供给LED，LED驱动器就是这种可以驱使LED在*佳电压或电流状态下工作的电子组件。

　　LED驱动器*分类

　　1. 控制方式恒压输出方式恒流输出方式

　　2. 隔离方式非隔离输出方式有隔离输出方式

　　3. 调光控制方式斩波方式模拟调光(模拟1~10V) 数字调光(PWM方式)

　　LED驱动器*通用要求

　　驱动LED 面临着不少挑战，如正向电压会随着温度、电流的变化而变化，而不同个体、不同批次、不同供应商的LED 正向电压也会有差异;另外，LED 的“色点”也会随着电流及温度的变化而漂移。

　　应用中通常会使用多颗LED，这就涉及到多颗LED 的排列方式问题，通常的排列方式有串联、并联、串联-并联组合及交叉连接等其它排列方式。如何排列，要考虑用于需要“相互匹配的”LED 正向电压的应用，并获得其它优势。对于单串LED，因为这种方式不论正向电压如何变化、输出电压(Vout)如何“漂移”，均提供**的电流匹配性能。在交叉连接中，如果其中某个LED 因故障开路，电路中仅有1 个LED 的驱动电流会加倍，从而尽量减少对整个电路的影响。

　　LED 的排列方式及LED 光源的规范决定着基本的驱动器要求。LED 驱动器的主要功能就是在一定的工作条件范围下限制流过LED 的电流，而无论输入及输出电压如何变化。

　　所谓的“隔离”表示交流线路电压与LED(即输入与输出)之间没有物理上的电气连接，*常用的是采用变压器来电气隔离，而“非隔离”则没有采用高频变压器来电气隔离。

　　在LED 照明设计中，AC-DC 电源转换与恒流驱动这两部分电路可以采用不同配置：

　　1) 整体式(integral)配置，即两者融合在一起，均位于照明灯具内，这种配置的优势包括优化能效及简化安装等;

　　2) 分布式(distributed)配置，即两者单独存在，这种配置简化**考虑，并增加灵活性。

　　LED驱动器*标准

　　LED 驱动器本身也在不断演进，着重于进一步提高能效、增加功能及功率密度。美国“能源之星”的固态照明规范提出的是照明器具级的能效限制，涉及包括功率因数在内的特定产品要求。而欧盟的IEC 61347-2-13 (5/2006)标准针对采用直流或交流供电的LED模块的要求包括：

　　*大**特低电压(SELV)工作输出电压≤25 Vrms (35.3 Vdc)

　　不同故障条件下“恰当”/**的工作

　　故障时不冒烟或易燃

　　LED驱动器*设计要素

　　LED 驱动器根据不同的应用要求，可以采用恒定电压(CV)输出工作，即输出为一定电流范围下钳位的电压;也可以采用恒定电流(CC)输出工作，输出的设计能严格限定电流;也可能会采用恒流恒压(CCCV)输出工作，即提供恒定输出功率，故作为负载的 LED 的正向电压确定其电流。总的来看，LED 照明设计需要考虑以下几方面的因素：

　　输出功率：涉及LED 正向电压范围、电流及LED 排列方式等 

　　电源：AC-DC 电源、DC-DC 电源、直接采用AC 电源驱动 

　　功能要求：调光要求、调光方式(模拟、数字或多级)、照明控制

　　其他要求：能效、功率因数、尺寸、成本、故障处理(保护特性)、要遵从的标准及可靠性等

　　更多考虑因素：机械连接、安装、维修/替换、寿命周期、物流等

　　LED驱动器*联接方式

　　1、LED采用全部串联方式

　　要求LED驱动器输出较高的电压。当LED的一致性差别较大时，分配在不同的LED两端电压不同，通过每颗LED的电流相同，LED的亮度一致。

　　当某一颗LED品质**短路时，如果采用稳压式驱动(如常用的阻容降压方式)，由于驱动器输出电压不变，那么分配在剩余的LED两端电压将升高，驱动器输出电流将增大，导致容易损坏余下所有LED。如采用恒流式LED驱动，当某一颗LED品质**短路时，由于驱动器输出电流保持不变，不影响余下所有LED正常工作。

　　当某一颗LED品质**断开后，串联在一起的LED将全部不亮。解决的办法是在每个LED两端并联一个齐纳管，当然齐纳管的导通电压需要比LED的导通电压高，否则LED就不亮了。

　　2、LED采用全部并联方式

　　要求LED驱动器输出较大的电流，负载电压较低。分配在所有LED两端电压相同，当LED的一致性差别较大时，而通过每颗LED的电流不一致，LED的亮度也不同。可挑选一致性较好的LED，适合用于电源电压较低的产品(如太阳能或电池供电)。

　　当某一个颗LED品质**断开时，如果采用稳压式LED驱动(例如稳压式开关电源)，驱动器输出电流将减小，而不影响余下所有LED正常工作。如果是采用恒流式LED驱动，由于驱动器输出电流保持不变，分配在余下LED电流将增大，导致容易损坏所有LED。解决办法是尽量多并联LED，当断开某一颗LED时，分配在余下LED电流不大，不至于影响余下LED正常工作。所以功率型LED做并联负载时，不宜选用恒流式驱动器。

　　当某一颗LED品质**短路时，那么所有的LED将不亮，但如果并联LED数量较多，通过短路的LED电流较大，足以将短路的LED烧成断路。

　　3、LED采用混联方式

　　在需要使用比较多LED的产品中，如果将所有LED串联，将需要LED驱动器输出较高的电压。如果将所有LED并联，则需要LED驱动器输出较大的电流。将所有LED串联或并联，不但限制着LED的使用量，而且并联LED负载电流较大，驱动器的成本也会大增。解决办法是采用混联方式。

　　串并联的LED数量平均分配，分配在一串LED上的电压相同，通过同一串每颗LED上的电流也基本相同，LED亮度一致。同时通过每串LED的电流也相近。

　　当某一串联LED上有一颗品质**短路时，不管采用稳压式驱动还是恒流式驱动，这串LED相当于少了一颗LED，通过这串LED的电流将大增，很容易就会损坏这串LED。大电流通过损坏的这串LED后，由于通过的电流较大，多表现为断路。断开一串LED后，如果采用稳压式驱动，驱动器输出电流将减小，而不影响余下所有LED正常工作。

　　如果是采用恒流式LED驱动，由于驱动器输出电流保持不变，分配在余下LED电流将增大，导致容易损坏所有LED。解决办法是尽量多并联LED，当断开某一颗LED时，分配在余下LED电流不大，不至于影响余下LED正常工作。

　　混联方式还有另一种接法，即是将LED平均分配后，分组并联，再将每组串联一起。

　　当有一颗LED品质**短路时，不管采用稳压式驱动还是恒流式驱动，并联在这一路的LED将全部不亮，如果是采用恒流式LED驱动，由于驱动器输出电流保持不变，除了并联在短路LED的这一并联支路外，其余的LED正常工作。假设并联的LED数量较多，驱动器的驱动电流较大，通过这颗短路的LED电流将增大，大电流通过这颗短路的LED后，很容易就变成断路。由于并联的LED较多，断开一颗LED的这一并联支路，平均分配电流不大，依然可以正常工作，哪么整个LED灯，仅有一颗LED不亮。

　　如果采用稳压式驱动，LED品质**短路瞬间，负载相当少并联LED一路，加在其余LED上的电压增高，驱动器输出电流将大增，极有可能立刻损坏所有LED，幸运的话，只将这颗短路的LED烧成断路，驱动器输出电流将恢复正常，由于并联的LED较多，断开一颗LED的这一并联支路，平均分配电流不大，依然可以正常工作，哪么整个LED灯，也仅有一颗LED不亮。

　　LED驱动器*应用

　　由于LED应用几乎遍及电子学应用的各个领域，其发光强度，光色以及通断控制等变化几乎是无法预估的，所以LED驱动器也就成为几乎是一对一的伺服器件，使这个器件家族成员变得五花八门。*简单的LED驱动器(如果能这样称呼它的话)可能就是一个或几个串并联的阻容元件在回路中分流分压，它根本不成其为一个独立的产品。而对于要求提供稳定的恒流恒压输出的更普遍的商业应用，则形成了一系列有**的电源调整能力的系统解决方案。实现这些解决方案，通常需要比较复杂的电路设计，其核心是LED驱动IC的集成化应用。通过在LED驱动IC外围设置不同的支持电路，构建针对不同的LED应用解决方案，小到手机显示屏背光和按键灯光驱动，大到LED路灯" target="_blank" href="http://www.dz-z.com/product/detail/11891173.html">大功率LED路灯和大型户外LED显示屏等。

　　比较通用的大功率LED驱动器设计和供应，一般都由专业公司担当。这些公司将其二次封装成模块后供应给LED终端应用产品制造商。而不太通用的LED终端应用产品的驱动设计，可能需要自己动手设计。它成为这个LED终端应用产品独具技术含量的重要组成部分。因为作为封装产品的LED在上游，其技术性能已经固化在LED产品中，而打造独具特色的终端LED应用产品，对光源而言除了在LED驱动功能上下功夫之处，其它还可以打拼的地方已经不多了。

　　由于LED驱动器在LED应用产品上的独到重要性和广泛的用户需求，使得作为LED驱动器的心脏部件的LED驱动IC成了整个技术环节中的关键元素。促使很多生产商，其中不乏上市公司，以LED驱动作为其主营产品，向下游产业大量供应LED驱动IC，如杭州士兰微、深圳泉芯电子、深圳光华源科技、深圳国微电子、华润矽威科技，台湾地区的点晶科技、聚积科技、广鹏科技、台晶科技、飞虹、茂达、圆创等等。在这领域的具有行业**风范的美国厂商也不少，如美国国家半导体公司、美信、德州仪器、安森美、凌特公司、飞兆半导体等等。