LED照明系統(tǒng)與穩(wěn)壓器解析

繁華的城市離不開(kāi)LED燈的裝飾，相信大家都見(jiàn)過(guò)LED，它的身影已經(jīng)出現(xiàn)在了我們的生活的各個(gè)地方，也照亮著我們的生活。在動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)高功率線性穩(wěn)壓器發(fā)明之前，LED電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員配置多個(gè)LED串主要有兩種選項(xiàng)：采用開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器分別調(diào)節(jié)每個(gè)串;或者使用串并聯(lián)配置碰運(yùn)氣。

使用開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器調(diào)節(jié)每個(gè)LED串(通常在降壓配置中)可針對(duì)電源波動(dòng)、LED堆棧電壓波動(dòng)以及故障保護(hù)提供最高級(jí)別的靈活性。但是，為每串提供開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器可能成本很高，而且在LED串之間正向電壓匹配相對(duì)較好時(shí)也沒(méi)有必要。另外，以串并聯(lián)配置安放LED串，還需要各串正向電壓與動(dòng)態(tài)阻抗的更好匹配，否則就會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的串電流不匹配問(wèn)題以及更低的可靠性。此外，這種需要還會(huì)增加LED成本，因?yàn)樾枰獙?duì)LED實(shí)施正向電壓分級(jí)處理。

作為德州儀器(TI)的員工，我們總在不斷尋找各種方法，以便在降低成本的同時(shí)保持或提高LED照明系統(tǒng)的性能。我們的高功率線性穩(wěn)壓器器件系列(即LM3463、LM3464以及LM3466)提供低成本的高效率方式確保各串之間的電流匹配，可解決設(shè)計(jì)多串LED應(yīng)用的各種挑戰(zhàn)。另一種方法是使用線性穩(wěn)壓器既提供壓重功能強(qiáng)制各串實(shí)現(xiàn)電流匹配，又提供更好的故障保護(hù)。如果輸入電源是AC/DC或DC/DC，并提供恒定電壓，那么LM3463和LM3464LED驅(qū)動(dòng)器將是最佳選擇。但是，如果輸入電源提供恒定電流，LM3466則是最佳選擇。典型應(yīng)用原理圖如下所示：

在本應(yīng)用中，LM3466集成電路可互相通信，確保恒定電流電源所強(qiáng)加的輸入電流能夠在各串之間進(jìn)行平均分配。線性穩(wěn)壓器會(huì)吸收LED堆棧正向電壓的任何差異。

問(wèn)題1—不過(guò)，線性穩(wěn)壓器不是效率低下嗎?最佳答案是“有時(shí)是，但不常是。”線性電流調(diào)節(jié)器只在輸入輸出電壓不匹配時(shí)效率低下，但如果兩個(gè)電壓很接近，它們實(shí)際就會(huì)非常高效。該系列包括LM3466在內(nèi)中的所有產(chǎn)品都可正常工作，確保極高的效率。事實(shí)上，單個(gè)線性級(jí)的轉(zhuǎn)換效率高于大多數(shù)基于開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器的轉(zhuǎn)換!

問(wèn)題2—故障保護(hù)如何?盡管LED可靠性正在提高，但我們?nèi)孕枰P(guān)注故障保護(hù)，確保在故障事件中系統(tǒng)的運(yùn)行良好。我們所有基于線性穩(wěn)壓器的解決方案都包含開(kāi)路及短路LED保護(hù)方案，可確?？煽堪踩墓ぷ鳌Ｃ靠钇骷漠a(chǎn)品說(shuō)明書(shū)都提供相關(guān)故障處理功能的完整信息。

問(wèn)題3—如果希望在不同串中提供不同電流怎么辦?只要各串的正向電壓充分接近，以至于其不會(huì)通過(guò)過(guò)度功耗對(duì)線性穩(wěn)壓器產(chǎn)生應(yīng)力，就可以。對(duì)于基于LM3466的系統(tǒng)，每款電路都使用編程電阻器來(lái)確定各串之間的比值。因此，電流不必像上面討論的實(shí)例中那樣全都相等。如果LED串的正向電壓差別過(guò)大，就要使用開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器。

問(wèn)題4—我有多個(gè)兩種不同類型LED的串，其需要不同的電流，這是否意味著我不能使用LM3466?可以用，但有一些局限性。例如下圖所示的電路支持一個(gè)500mA電流的高亮度白光LED串和五個(gè)每個(gè)需要100mA的紅光LED串。

在這種情況下，如果恒定電流電源提供1A電流，那么五個(gè)彩色串的每串電流就必須等于100mA，五個(gè)串的電流總和就必須等于500mA，與高功率白光串相等。LM3466提供一種高效率、低噪聲、低成本的便捷方法驅(qū)動(dòng)各種多串LED配置。試試該器件，并告訴我它的性能有多好?，F(xiàn)在的LED燈或許會(huì)有一些問(wèn)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(wèn)題終將唄解決，未來(lái)的LED一定是高效率，高質(zhì)量的。