線性LED驅(qū)動IC解析

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(shù)也在不斷發(fā)展，為我們的城市裝飾得五顏六色。三端穩(wěn)壓器78**系列廣泛的應(yīng)用，沒有哪一款開關(guān)型DC-DC型號的IC用量有可能超過它，這是為什么?大家可能說是:價格低、穩(wěn)定可靠、技術(shù)成熟;那DC-DC呢?效率高。你只說對了一半，線性功率IC不但有前面幾項優(yōu)點，更一樣效率高也可以做到體積小巧。

未來的日子里我將找?guī)卓領(lǐng)C對比分析，線性功率器件IC設(shè)計要注意哪些要點，是怎樣勝過高速轉(zhuǎn)換型DC-DC類型IC的!

線路比較 一

圖1和圖2 是兩種驅(qū)動方式的線路圖，現(xiàn)在比較下兩種方式的工作過程。

1、當(dāng)電壓合適時:

電壓合適是指供電電壓幅值與LED Vf值加上線路的工作電壓基本符合。圖1 電流經(jīng)過電感→LED→MOSFET→R;放電回路是，電感→LED→D1;圖2 電流流經(jīng)LED→MOSFET→恒流源。功耗及提高轉(zhuǎn)換效率主要是看線路中的內(nèi)阻大小，從線路上來看圖1會大于圖2 ，圖2的方式MOS管和恒流源整個壓差可以做到200mV，圖1 電阻反饋電壓都有可能會超過這個電壓。單就MOS管來說，都是在做開關(guān)使用，需要的壓差及相關(guān)條件是相同的，功耗相等。

2、當(dāng)電壓超過線路需要的幅值時:

當(dāng)線路電壓超過線路需要的幅值時，圖1 的設(shè)計優(yōu)點會顯現(xiàn)出來，也是線路設(shè)計初衷。線路根據(jù)反饋電壓比較高速開關(guān)MOS管，關(guān)閉時電感放電回路會維持LED電流;圖2 超過的電壓會加到MOSFET上面，功耗會增加大于圖1線路。

3、EMI，干擾問題

圖1 需要高速開關(guān)恒流驅(qū)動，開關(guān)頻率會影響其它線路工作，PCB布線要注意相互干擾問題，在選取驅(qū)動線路時避免與產(chǎn)品上面的線路工作在一個頻率點上。圖2 線路不會有這個問題。

4、灰度問題

圖1 線路PWM是與反饋電壓信號疊加出來的，在關(guān)閉MOS管時，電感還會有電流流過，會影響到灰度的表現(xiàn)，設(shè)計時只能PWM時間遠遠小于L1放電時間。要提高灰度表現(xiàn)，就需要減小電感量，從而減小放電時間提高線路的開關(guān)頻率，這樣會增加線路干擾的程度，恒流精度也會降低。

圖2 線路開關(guān)方式驅(qū)動LED可以直接表現(xiàn)灰度，可以做到16位灰度65536級灰度。目前高灰階LED屏幕都不會選用圖1線路設(shè)計。

線路功耗問題所在 二

從上面的分析可以看出，線性驅(qū)動有很多優(yōu)勢，只是在電壓高于實際應(yīng)用電壓時功耗會增大，在眾多的應(yīng)用領(lǐng)域線性驅(qū)動是不可取代的。

主要問題不是線路本身，而是供電方式造成的。一般我們設(shè)計產(chǎn)品因其成本問題不會新開發(fā)開關(guān)電源，選取現(xiàn)有電源基本沒有合適的，開關(guān)電源受標稱值所限，有 5V、12V、15V、24V、36V等等，標稱值是長期以來市場形成的，電源做成什么電壓范圍都可以，只是開關(guān)電源廠家目前還沒有眼光看到這個市場。

因其LED Vf值不同，生產(chǎn)出雙組電壓輸出比較合適，例如:3。3 V與5 V、5 V與8 V、7 V與12 V、9 V與14 V、12 V與18 V、14 V與24V等電壓組合，電流目前還是1W的效率最高，多顆組合是今后的方向，R、G、B單路500mA比較合適。

有這樣的電源使用線性IC驅(qū)動你覺得還有問題嗎。

線性IC設(shè)計要點：

在實際產(chǎn)品設(shè)計時，往往供電電壓總不會符合我們的要求，LED正向電壓Vf值每個公司也不一樣，串聯(lián)的LED個數(shù)會隨工程需要隨意變化，產(chǎn)品量產(chǎn)數(shù)量不大開關(guān)電源也不方便更換，可以使用以下設(shè)計線路來解決此問題?？梢詸z測A點電壓來判斷供電電壓是否合適，使線性驅(qū)動線路始終工作在合適的電壓范圍當(dāng)中。UV輸出訊號反饋到電源部分，供電電壓自適應(yīng)LED正向電壓Vf值，LED串接個數(shù)也將會自動適應(yīng)。參考設(shè)計可以應(yīng)用到我們線路設(shè)計當(dāng)中，也可以應(yīng)用到LED高串接IC設(shè)計中。

目前市場上的LED恒流IC多適應(yīng)能力不強，LED串接個數(shù)的改變同時也要修改參考檢測電阻阻值，這樣對產(chǎn)品量產(chǎn)不方便?，F(xiàn)在的LED燈或許會有一些問題，但是我們相信隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，在我們科研人員的努力下，這些問題終將唄解決，未來的LED一定是高效率，高質(zhì)量的。