LED照明系統(tǒng)與穩(wěn)壓器解析

繁華的城市離不開LED燈的裝飾，相信大家都見過LED，它的身影已經(jīng)出現(xiàn)在了我們的生活的各個地方，也照亮著我們的生活。在動態(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)計人員配置多個LED串主要有兩種選項：采用開關(guān)穩(wěn)壓器分別調(diào)節(jié)每個串;或者使用串并聯(lián)配置碰運氣。

使用開關(guān)穩(wěn)壓器調(diào)節(jié)每個LED串(通常在降壓配置中)可針對電源波動、LED堆棧電壓波動以及故障保護提供最高級別的靈活性。但是，為每串提供開關(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較好時也沒有必要。另外，以串并聯(lián)配置安放LED串，還需要各串正向電壓與動態(tài)阻抗的更好匹配，否則就會導致嚴重的串電流不匹配問題以及更低的可靠性。此外，這種需要還會增加LED成本，因為需要對LED實施正向電壓分級處理。

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)計多串LED應用的各種挑戰(zhàn)。另一種方法是使用線性穩(wěn)壓器既提供壓重功能強制各串實現(xiàn)電流匹配，又提供更好的故障保護。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。典型應用原理圖如下所示：

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

問題1—不過，線性穩(wěn)壓器不是效率低下嗎?最佳答案是“有時是，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效率低下，但如果兩個電壓很接近，它們實際就會非常高效。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。事實上，單個線性級的轉(zhuǎn)換效率高于大多數(shù)基于開關(guān)穩(wěn)壓器的轉(zhuǎn)換!

問題2—故障保護如何?盡管LED可靠性正在提高，但我們?nèi)孕枰P(guān)注故障保護，確保在故障事件中系統(tǒng)的運行良好。我們所有基于線性穩(wěn)壓器的解決方案都包含開路及短路LED保護方案，可確?？煽堪踩墓ぷ?。每款器件的產(chǎn)品說明書都提供相關(guān)故障處理功能的完整信息。

問題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，以至于其不會通過過度功耗對線性穩(wěn)壓器產(chǎn)生應力，就可以。對于基于LM3466的系統(tǒng)，每款電路都使用編程電阻器來確定各串之間的比值。因此，電流不必像上面討論的實例中那樣全都相等。如果LED串的正向電壓差別過大，就要使用開關(guān)穩(wěn)壓器。

問題4—我有多個兩種不同類型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500mA電流的高亮度白光LED串和五個每個需要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，那么五個彩色串的每串電流就必須等于100mA，五個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燈或許會有一些問題，但是我們相信隨著科學技術(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。