LED 驱动器选择用于高功率照明

这个高功率LED面板需要一个LED驱动电路来提供稳定的电源输出。

我总是记得用面包板电源或电池来玩LED并驱动它们。对于小型LED，在低电压/电流下驱动，你可以用任何电源来驱动它们。对于高功率LED，包括白光LED，在你的照明系统中需要有更复杂的调节来确保系统中每个LED上的电流和电压稳定。

虽然你可以手动用几个组件构建一个带反馈的调节器，但使用LED驱动器来控制你的系统要容易得多。这些组件专门设计用来为LED提供高效率的直流电源。这里有一些为你的下一个高功率照明系统选择LED驱动器的提示，以及你在市场上会找到的一些示例组件。

为什么使用LED驱动器？

把LED驱动器想象成一个集成的电源调节器，专门设计用来提供恒定电压（电流）和可调电流（电压）。对于高功率照明系统，你可以集成一个LED驱动器作为你的调节策略的一部分来控制LED的电源输出。上游调节器阶段将高输入电压（通常是交流主电或高直流电压）转换为较低的直流电平。

通过调整LED驱动器的电源输出，你可以调整LED的亮度。高功率LED驱动器通常作为表面贴装组件提供，带有一个暴露的垫片用于将热量散发到你的基板中。对于调光控制，一些LED驱动器内部可编程带有I/O端口，而其他一些则使用PWM调光在MOSFET驱动器上控制电源输出（类似于开关调节器）。

PWM调光

调整一串LED亮度的一种流行方法是使用PWM信号。下面的图表展示了如何使用MCU进行PWM调光。在这个例子中，输出MOSFET上的50 kOhm电阻创建了一个反馈回路，为下游LED提供高电压/电流输出。注意，在这种安排中，我们看到的是并联的白光LED，尽管串联实现也很常见。使用MCU允许用户通过调整PWM占空比来控制电源输出。这可以基于传感器读数（例如，温度传感器）或使用用户的一些输入来完成。

使用MCU的PWM信号驱动并联LED串的示例。

在这个例子中，LED驱动器充当并联电流调节器，而PWM信号和MOSFET在开关频率下的正向电压附近开关驱动LED。然后，PWM信号的平均功率与占空比成线性比例。你也可以在每个支路上添加一个高功率限流电阻（一些LED模块会包含这个）来防止在切换时过驱动。

上面的例子非常有用，因为设计师可以在MCU中编程多个电源设置。你也不需要一个昂贵的MCU来应用这个。我最近使用了一个简单的8位ATTiny MCU，并将多个PWM设置存储在EEPROM中，用户可以通过按键切换这些设置。

一旦你决定了如何最好地调节输出功率并提供调光（如果需要），就是时候选择一个能为你的照明系统提供所需电源的驱动器了。

选择LED驱动器的提示

LED驱动器有一系列拓扑结构，模仿标准电源调节器，但它们可能包括其他功能，如可编程性、电流感测反馈用于调节，以及温度感应。对于高功率LED驱动器，以下是需要考虑的重要规格。

• 输出电压和电流。 为了让LED点亮，输出功率需要达到或超过二极管的正向电压和正向电流。一些LED驱动器会像降压或升压转换器那样，在或以上正向直流电压输出特定电流，从而提供所需的功率输出。

• 串联与并联输出。 较小的LED驱动器可能只有一个高电压和固定电流的单一输出，这允许一串LED以串联方式驱动。具有多个输出的LED驱动器（见上文）通常用于并联。

• 集成与外部PWM。 一些LED驱动器将包括一个PWM发生器，并将信号直接源于一个MOSFET。

• 功率效率。 对于高功率系统，这是一个重要点，因为它决定了有多少功率以热量形式损失。

关于上面的第二点，你总是可以输出到多个并联的LED串，其中每个串包含多个串联的LED串。注意输出的总正向电压和电流，因为这将决定你在照明系统中可以使用多少串/并联串。

以下是一些你可以在高功率照明系统中使用的LED驱动器示例。

NXP Semiconductors, SSL5015TE

NXP Semiconductors的SSL5015TE LED驱动器是市场上最新的高电压/低电流LED驱动器之一，适用于需要连接到整流交流电源的照明系统。该组件包括一个内部调节器和JFET，用于高达300V和2A的高电压输出。它还包括一个用于NTC热敏电阻的引脚，用于热保护，或者这个引脚可以与外部PWM信号一起使用，以切换输出电流并提供调光。因为输出电压如此之高，最好使用这个驱动器为一串需要低正向电流的LED串联。下面的应用图显示了涉及此组件的典型LED驱动器电路。

示例应用图，来自SSL5015TE数据手册。

Diodes Inc., AL8843QSP

Diodes Inc.的AL8843QSP LED驱动器是一款用于汽车照明的DC-DC降压模式LED驱动器。该组件可以接受4.5至40V的输入，并且最高输出可达3A（效率97%）并集成了MOSFET。调光可以通过外部DC信号或CTRL引脚上的PWM信号（最高1MHz）控制。该组件还包括用于高功率LED的短路保护。

串联LED的应用电路，来自AL8843QSP数据手册。

Analog Devices, LT3744

Analog Devices的LT3744 LED驱动器（Linear Technology）提供中等电压（36V）和高电流输出（20A直流，40A脉冲）。这些输出水平使得该组件成为高功率LED的混合串/并联组合的一个选项。调光通过3个外部PWM信号的组合控制，然后将其输入到外部高功率MOSFET。它还接受宽输入电压范围（3.3V至36V），使其适用于小型和大型照明系统。

投影仪的LED驱动器应用电路及PWM调光控制图，来自LT3744数据手册。

无论您是在设计高功率照明系统，还是需要选择LED驱动器、FET和无源元件以确保稳定的电源输出和安全性，当您在寻找下一个高功率照明系统的组件时，尝试使用Octopart的组件搜索和过滤器。

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