用恒流稳压器实现高亮度LED照明方案

图3 降压-升压转换器典型电路图

LED稳流方案的分类

1 电阻
电阻是最简单、最低成本的稳流方案。在实践中，它们并不是一种实用的解决方案，因为它们依赖于电池电压，导致LED亮度变化，能效低和必要的昂贵成本，并且需要耗时耗力的LED编码。

2 线性稳压器
线性稳压器易于设计，能够提供有效的稳流及过流保护，并且提供外部电流设定点，是一种“中等的”HB-LED系统稳流方案。然而，在当今这个节能意识很强的时代，对于许多装置，特别是街道照明、建筑物及电池供电应用而言，设计人员可能会认为它们耗电太多及能效低到不可接受。而能效低的线性稳压器几乎都会有热管理问题，这通常需要采用某种形式的散热片，但会增加整体设计的尺寸及成本。

3 开关稳压器
开关稳压器是最昂贵及技术最复杂的LED电流控制方案。它们与线性稳压器及简单的电阻稳流方案不同，易受电磁干扰(EMI)影响，为设计人员带来了另外一项需要克服的挑战。然而，开关稳压器能效很高，且能为应用提供亮度控制功能。对于中到大功率方案而言，或者应用需要处理宽输入电压范围，开关稳压器是唯一可行的选择。

4恒流稳压器
2引脚及3引脚恒流稳压器（如安森美半导体开发的）能够提供比线性稳压器和开关稳压器更简单及更低成本的方案，而且比电阻方案更具性能优势。2引脚组件提供固定输出，而3引脚版本提供采用简单的外部电阻来设定输出的功能。其输出电流值介于20～150mA之间，最大工作电压为45V，确保能够承受电池负载突降电压。

图4恒流稳压器典型电路图

使用恒流稳压器就像使用线性及开关稳压器一样，确保在它们支持的宽LED电压范围下提供恒定亮度。它们还保护LED在较高输入电压时免受过驱动影响，并大幅降低或完全消除成本高昂、问题很多的LED库存编码问题。达40V的宽输入电压范围支持多种应用条件下的工作，承受相关的供电电压波动。恒流稳压器可以配置为降压、升压或SEPIC拓扑结构。如果驱动的LED串的电流高于单个恒流稳压器能够支持的范围，就可以并联这些组件来提供解决方案。

LED发射的光与其平均输出电流成正比。恒流稳压器还能控制这个电流，提供额外的光输出调节功能。可以采用模拟调光或数字脉冲调变技术来提供调光功能。模拟调光方案结合输入PWM信号及反馈电压，从而降低平均输出电流。数字调光方案使用输入PWM信号来抑制稳压器的开关，并降低平均输出电流。典型调光频率为200～1000Hz，因为人眼不能看清高于200Hz频率时的细微变化，但可察觉低于这个频率时的细微变化。

结语
HB-LED有潜能成为多种多样照明应用的主力军。将HB-LED照明与其他照明技术相比时，电源能效、长寿命及设计多样性仅是我们正面平价的一部分。随着特定用途恒流稳压器的发展，更佳的多用途(all-round)系统方案将会诞生。