電源應用于LED驅動器應用分析

       LED是具有非線性電氣特性的設備。如果向LED施加低電壓，它將不會導通。通過增加電壓，可以達到一個閾值，在該閾值以上，該器件會通過發光并吸收大量電流而立即進入導通狀態。但是，如果進一步提高電壓，則LED會在短時間內過熱并燒毀。為了確保正確且持久的工作，LED必須在窄電壓范圍內工作，該電壓將傳導狀態與遮斷狀態分開（圖1）。

 圖1：電源LED的工作電壓范圍（紅色）

       問題在于工作電壓范圍不是恒定的。相反，LED會根據溫度甚至設備的使用年限而隨LED的不同而變化。電源LED的正向電壓（VF）可變性  可達20％。因此，考慮到提供給LED的大約60％的能量以熱量的形式散發，熱管理是功率LED的重要因素。

      為了解決與VF可變性相關的問題，可以用恒定電流而不是恒定電壓來驅動LED。驅動器電路自動調節輸出電壓，以在所有條件下保持恒定電流。該電路適用于單個LED和串聯的LED燈條，即使每個LED的VF不同，也可確保所有LED具有相同的亮度。由于LED不會過度驅動，因此電路可確保LED的  持續時間。并且，如果一個LED發生短路故障，其余的LED將繼續正常運行。

       簡單的恒流驅動器類型包括一個恒壓發生器，該發生器通過一個電阻為LED供電。該解決方案雖然經濟，但不能提供準確的電流調節，并且會散發大量熱量。此外，如果LED發生短路故障，則電阻會過載，并在短時間內燒毀。

       另一個常見的恒流驅動器是線性電流調節器。調節器中的反饋電路將電流保持在非常窄的范圍內。多余的功率必須通過特殊的散熱器消散。由于高耗散，這些電路的效率不是很高。

       的恒流驅動器是開關穩壓器。這是一種更昂貴的解決方案，但是調節  （高達±3％）和效率（高達96％）都與成本/性能相關。此外，DC / DC開關穩壓器具有寬范圍的輸入和輸出電壓，從而允許連接具有不同長度的LED燈帶的不同組合，并支持寬范圍值內的LED調光。

LED燈條的連接

       大多數恒流驅動器電路由降壓或降壓轉換器代表，其中  輸出電壓低于輸入電壓，從而限制了可連接的LED數量。為了解決這個問題，我們可以使用升壓轉換器（輸出電壓高于輸入電壓）或使用兩個或多個并聯的LED燈條。

       驅動LED的  簡單，  安全的方法是為每個LED驅動器使用一條帶。如果測試條中的任何一個LED未能斷路，則流過其他LED的電流將被中斷。如果任何LED發生短路故障，則流過其余LED的電流將保持不變。

       通過將多個條連接到同一LED驅動器，可以驅動更多的LED，但是如果LED出現故障，則可能會出現問題。如果兩個條帶并聯，則在LED開路故障的情況下，驅動器提供的恒定電流會流過其余條帶的所有LED，從而迅速將它們燒壞。由于功率LED高度可靠，因此這種故障很少發生，因此將多個LED燈帶連接到同一驅動器電路仍然很普遍。但是，當將多個LED并聯連接時，包括一個電路（例如電流鏡）是有用的，該電路可以在開路或短路故障時通過平衡流過每個LED的電流來保護LED。

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