本文演示電源要求如何變化，然后研究新一代集成，高效，緊湊的LED驅動器，非常適合為現(xiàn)代燈具供電。
為更亮的LED提升驅動電流
In在高亮度LED的早期階段，“標準”配置被稱為1瓦設備，因為它通常以350 mA的正向電流(If)和3.3的標稱正向電壓(Vf)驅動。至3.5 V(功耗約為1.2 W)。但這些芯片的功效遠遠不及今天令人印象深刻的設備;個別LED可能產生50流明的亮度。
例如，辦公室工作的建議照度約為200至400勒克斯。 (勒克斯是每單位面積光通量的量度。)一個燈具，在2.5平方米的面積上輸出1000流明，產生400勒克斯。制造具有前代芯片的這種燈具將需要20個LED。這是一個復雜的裝配，具有極具挑戰(zhàn)性的熱管理和電源問題。
發(fā)生了兩件事情，使事情變得更容易。首先，功效得到了顯著改善(參見TechZone文章LED功效改進顯示沒有減緩的跡象)，1瓦設備可以輸出超過100流明。其次，器件可以在更高的電流下安全驅動 - 例如，700 mA至5 A - 同時仍然保持正向電壓在3至12 V范圍內。雖然在這些較高的電流下工作會因“效率下垂”等現(xiàn)象而影響效率(參見TechZone文章“確定LED效率下垂的原因”)，但光通量卻大大增加。
例如，Cree的X-燈XM-L(圖1)可以產生高達581流明(If = 2 A，Vf = 6 V，功效= 48 lm/W)。該器件是現(xiàn)代LED系列中的典型器件。
圖1：Cree的X-Lamp XM-L可以在高達2 A的電流下驅動，產量高達581流明。
歐司朗生產自己的高亮度LED。例如，該公司的Golden DRAGON Plus系列產品輸出為292流明(If = 1 A，Vf = 3.2 V，功效91 lm/W)。 Lumex提供的TitanBrite產品可以產生160流明(If = 700 mA，Vf = 4.6 V，功效50 lm/W)。
更高輸出和增加驅動電流的綜合效果意味著它不會采用許多現(xiàn)代LED來生產明亮的燈具。只有不到6個Cree，OSRAM或Lumex的芯片足以打造強大的房間燈。更少的芯片意味著更簡單的電源。
減少轉換器的數(shù)量
以前，當需要數(shù)十個LED達到可接受的照明水平時，它們被分成串。為這樣的設置供電需要三級電源。第1階段是連接到第2級的恒壓電源，這是一個高壓DC-DC轉換器，可產生安全的隔離電壓軌，提供28至60 V DC。
此固定電壓輸出軌然后通過級3提供每個串，包括提供調節(jié)電流的專用DC-DC轉換器。根據(jù)第二級的輸出和LED的正向電壓，轉換器可以為8到12個LED之間的串供電。比這更多的LED意味著更多的串，每個都有自己的轉換器。
更亮的LED的優(yōu)點是可接受的照明水平所需的更少，將系統(tǒng)的尺寸減小到單個串。這種改變消除了除一個專用DC-DC轉換器之外的所有轉換器，從而減少了材料清單(BoM)，提高了可靠性，并使電源設計更加容易。另一個很大的優(yōu)點是光均勻性和“顏色”的改善，因為所有的LED都是在同一電流下從單個轉換器驅動的。 (只需要很小的電流變化即可顯著改變高亮度LED的亮度和顏色。)
LED驅動器優(yōu)勢
使用更亮的LED簡化了電源，但設計師的工作變得更加容易，因為有各種各樣的專業(yè)DC-DC轉換器('LED驅動器')來自領先的半導體供應商，他可以圍繞他的電路。這些器件專門用于為最新一代高亮度LED供電。與使用分立元件設計轉換器相比，使用LED驅動器具有許多優(yōu)勢，例如更簡單的電路，更少的電路板空間以及更容易的生產組裝。
例如，安森美半導體提供其NCL30000 LED驅動器(圖2)。該公司采用緊湊的8引腳表面貼裝封裝，聲稱NCL30000在單級拓撲結構中實現(xiàn)了大于0.95的功率因數(shù)。典型應用包括LED驅動電源，基于LED的筒燈，TRIAC可調光LED燈和功率因數(shù)校正恒壓電源。
參考設計可用于驅動4至15個LED串嘛。該公司表示，它們可以輕松修改，以支持5到30 W的功率水平。
圖2：安森美半導體的NCL30000可以驅動字符串美國國家半導體的LM3409/09HV提供寬輸入電壓范圍，高端差分電流檢測，低可調閾值電壓，快速輸出啟用/禁用功能以及熱增強型eMSOP -10包。該公司表示，這些特性相結合，使LM3409/09HV成為用作驅動LED的良好解決方案，其中需要高達5 A的正向電流。
模擬和PWM調光據(jù)說是易于實現(xiàn)并產生線性調光范圍(圖3顯示了典型應用)。
圖3：美國國家半導體LM3409 LED的典型應用電路驅動器。
凌力爾特公司提供了一系列LED驅動器，包括流行的LT3756，一款100 V，高端電流檢測DC-DC轉換器，用于驅動高電流LED。 LT3756可以從標稱12 V輸入驅動多達20個1 A白光LED，功率超過70 W.
凌力爾特公司表示LT3756在升壓模式下的效率高達94%。該公司表示LT3756采用3 x 3 mm QFN或耐熱增強型MSOP-16封裝，提供緊湊型LED驅動器解決方案。 LT3756采用專有的PWM調光，可提供恒定的LED顏色，調光范圍高達3,000：1。
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