led驱动电路范文

led驱动电路篇1

关键词 LED照明 变色调光 蓝牙调光

中图分类号：U262.7 文献标识码：A DOI：10.16400/ki.kjdkz.2017.03.024

Design and Implementation of LED Bluetooth Driver and Control Circuit

YE Caiyun

（Guangdong Yuedong Senior Technical School， Shantou， Guangdong 515041）

Abstract With the development of Bluetooth communication technology， Bluetooth communication technology has been used in many electronic products. At present， the use of Bluetooth communication technology to control lighting technology has been in practical use， began to enter thousands of households， because the LED lamp no flicker， no glare， soft and uniform light， green light， coupled with the control function of Bluetooth smart， fun and lighting set in one， more and more favored by consumers. In this paper， based on the CC2540 chip control of intelligent Bluetooth LED lamp driver and control circuit design， a systematic introduction.

Keywords LED lighting； color dimming； bluetooth dimming

随着照明技术的不断发展，智能照明产品将会成为照明行业的新颖主流产品。笔者采用智能蓝牙CC2540芯片，设计了一款LED灯，该灯由蓝牙驱动与控制电路进行控制，使LED灯具有红（R）、绿（G）、蓝（B）、白（W）{光变色功能，具有亮度调节功能，能随乐曲自动变色功能，有定时开关功能。LED蓝牙驱动与控制电路设计的过程与电路的工作原理如下。

1 LED照明灯的调光方式

使用LED灯具照明时，通常需要LED灯的亮度等根据环境亮度做出相应的变化，通过调节灯光的颜色、亮度来给生活带来乐趣，如果可以把灯光调到较暗的程度，还可以大幅降低能源消耗，这就需要LED灯具有亮度调节功能。

LED照明灯目前市面上主要有3种调光方式，模拟调光，PWM（脉冲宽度调制）调光，TRIAC调光（双向晶闸管调光）。每种调光方式均有自己的优缺点，究竟采用哪种调光方式取决于LED的用途。本次电路设计主要采用PWM调光，PWM调光是利用脉宽调制信号反复地开/关（ON/OFF）LED驱动器，来调节LED的工作电流。PWM调光是常见的调光方式。PWM调光的优点。无论调光比有多大，LED一直处于恒流条件下工作。颜色一致性好，亮度级别高。能提供更大的调光范围和更好的线性度，PWM调光频率一般为200Hz～20kHz，只要PWM调光频率高于100Hz，就观察不到LED的闪烁现象。

2 蓝牙通信技术基础

2.1 蓝牙技术

蓝牙（Blue tooth）技术是一种无线数据与语音通信技术，以低成本的近距离无线连接为基础，为固定与移动设备通信环境建立一个特别连接。蓝牙技术拥有诸多优点，比如说适用范围广、能随时随地用建立对等连接、低功耗对人体危害小等。

2.2 蓝牙系统的组成

“蓝牙”系统由天线单元、链路控制（硬件）单元、链路管理（软件）单元、蓝牙软件（协议）单元组成。蓝牙技术采用了全开放的框架结构，可以充分利用现存的多种标准，如：OBEX、TCP/IP等，而不是重新定制标准。

3 LED蓝牙灯电路组成方框图的设计

LED蓝牙灯是一种智能控制型的灯，可以不断向智能化、多功能化发展。根据LED蓝牙灯应具有红（R）、绿（G）、蓝（B）、白（W）调光变色功能，具有亮度调节功能，能随音乐自动变色功能，定时开关功能，确定LED蓝牙灯电路组成方框图，如图1所示。

由图1可见，智能LED蓝牙灯电路组成，主要由AC-DC恒压变换模块、LED变色驱动模块、蓝牙控制模块组成。

图1 智能蓝牙LED灯调光控制系统框图

4 LED蓝牙灯驱动与控制电路的设计

4.1 基于CC2540芯片控制的智能蓝牙灯的设计

根据日光灯的控制要求，可考虑选用CC2540芯片作为蓝牙控制功能芯片；因日光灯功率较大，且要有四种变色调光功能，可以选用四个相同的驱动电路，分别控制四种颜色的LED灯，可选用PAM2861作为LED灯驱动电路芯片；此外还应配上AC/DC恒压变换电路，电路即可正常工作。电路组成如图2所示。主要由电源、蓝牙控制、四路LED调光驱动及LED灯条模块组成。

图2 蓝牙LED灯组成框

4.2 各模块电路工作原理

4.2.1 电源模块电路工作原理

电源模块的作用是把输入的电网电压，转变为恒压输出，恒压输出的DC电压为36V，供给LED驱动芯片（共有四路），以及经二次稳压后给蓝牙芯片使用。

4.2.2 LED调光驱动电路设计

考虑到每种颜色的LED灯的功率为9W，若采用三路LED灯并联，则总驱动电路接近1A，故LED驱动电路的IC型号可选PAM2861。因四路颜色LED灯的功率相同，故各种驱动电路的形式完全可以设计成一样的四路LED调光驱动电路。

4.2.3 蓝牙控制模块

蓝牙控制模块核心是CC2540芯片，蓝牙CC2540芯片控制模块原理图，如图3所示。

（1）CC2540芯片的引脚功能。CC2540芯片有40个引脚，引脚功能并不复杂，主要由驱动白光LED灯珠的PWM信号输出端、驱动绿光LED灯珠的PWM信号输出端、驱动红光LED灯珠的PWM信号输出端、驱动蓝光LED灯珠的PWM信号输出端组成，对LED亮度、发光颜色等进行调节。此外还有晶振电路端、供电端、蓝牙信号接收输入端等引脚。

（2）CC2540芯片的主要参数。手机发送端按照Bluetooth 4.0的协议，发送调制后的数据包控制信号，数据包中，包含有具体的数据，以及对应的UUID。芯片模块写入（接收）的数据包信号经解调后，最后输出1KHz，256级的PWM控制信，视不同的控制功能，从四个控制端之一输出，对LED灯进行控制。CC2540芯片采用GFSK调制方式，带RSS功能，方便信号强度指示。空中数据传送速率为1Mbps。其可编程发送信号的输出功率有-23，-6，0，4dBm。供电电源为2V到3.6V。

4.2.4 LED灯条连接方式

每种颜色LED的灯条，连接方式属于混联方式，先并联后串联。这种连接方式具有如下优点。

（1）由于并联的LED较多，断开一颗LED的这一并联支路，平均分配电流不大，依然可以正常工作，那么所有LED灯仅有一颗不亮。

（2）采用恒流式驱动时，当有一颗LED短路时，与此并联的两个LED将不亮，其他LED依然可以正常工作。

因为当前Android手机得到了广泛使用，一般都配有蓝牙模块，只要在驱动电源中加入蓝牙接收信号模块，打开电源后与手机配对成功，即可通过手机上的APP软件对LED灯光系统进行调光和开关的蓝牙无线控制，不用添加红外遥控器。

参考文献

[1] 孔文.LED调光设计思考：可控硅vsPWM[J].集成电路应用，2010（11）：24.

[2] 马建仓等.蓝牙核心技术及应用[M].北京：科学出版社，2003.

[3] 王胜友.再识蓝牙技术[J].通讯，2007（2）：50-86.

led驱动电路篇2

摘要: 传统的背光源采用的是CCFL，色彩还原性差，含有对人体有害的汞蒸汽。LED背光源是一种新型的背光源，色彩还原性好，寿命长；不含汞，有利于环境保护。本文设计的直下式LED背光源，单灯电流可精确控制，光学效果良好，支持PWM调光。中尺寸、大尺寸LED背光源均可借鉴使用。

关键词:发光二极管背光;冷阴极荧光灯;色彩还原性;单片机

中图分类号：TN141 文献标识码：B

The Driving Circuit Design of a Direct Illumination-type LED Backlight

LI Xiu-zhen1,ZHANG Kai-liang2,Ma Li2,XU Yan-wen2

(1.Beijing BOE CHATANI Electronics Co.,Ltd.,Beijing 100176,China;2.BOE Technology Group CO.,Ltd.,Beijing 100016,China)

Abstract：CCFL is used in the traditional backlight, which has bad color gamut and contains hydrargyrun steam which is harmful to human body. As a new kind of backlight, LED backlight has better color gamut, longer life-span; and is friendly to environmental. It also does not containhydrargyrun. A direct illumination-type LED backlight is designed in this paper, which has a goodoptical effect, and can be adjusted by PWM. Each LED can be controlled separately in this design. This paper can also be used for the design of medium-sized and large size LED backlight.

Key Word：LED Backlight;CCFL;color gamut;single-chip microcomputer

引言

LCD显示器自身并不发光，为了可以清楚的看到LCD显示器的内容，需要一定的白光背光源[1]。背光源是存在于液晶显示（LCD）显示器内部的一个光学组件，由光源和必要的光学辅助部件构成。传统的LCD背光源采用的是冷阴极荧光灯（CCFL），色彩还原性差，含有对人体有害的汞蒸汽。LED背光源色彩还原性好、寿命长；不含汞，有利于环境保护。LED背光源的色彩还原性可以达到NTSC (National Television System Committee)标准的105%甚至120%以上。而一般CCFL灯管，仅能提供NTSC标准的72%[2]。就驱动电路而言，传统的CCFL背光，驱动线路十分复杂，要求上千伏特的驱动电压，利用专门的逆变器才能驱动起来。而LED可以低电压工作，控制较为方便。LED的诸多优点使得LED背光方案备受关注[3][4]。

本文所设计的直下式LED背光源，每四颗白灯中间有一颗RGB三合一的LED。经测试，所设计的LED背光系统，单灯电流精确可控，光学效果良好，支持PWM调光。

1 硬件结构设计

本文利用单片机作为LED的控制核心器件，选用专用驱动IC，实现整个LED背光的静态显示。硬件整体设计框图如图1所示。驱动芯片共有16通道，每个通道控制一个LED芯片。驱动芯片采用级联方式。设计中，利用单片机产生PWM方波对LED进行亮度控制。单片机处理缓存管理、亮度和点校正数据的输出。DC/DC模块给各模块供电。通过给接口提供电源、产生驱动指令信号，来点亮LED。

1.1 LED阵列及电源模块设计

LED阵列由45颗白灯和32颗RGB三合一灯组成。图2为LED阵列的分布图。白灯和RGB灯由不同的驱动芯片进行单独驱动。每颗LED芯片单独驱动。

电源模块如图1所示。电源模块（DC/DC）采用Buck转换器将12V电源转换成各个模块所需电源。整个系统需要3.5V、5V、10V和12V的电源。RGB三合一灯需要3.5V电压；白灯需要10V电压；MCU需要提供5V的电源电压。整个系统输入电压12V，此电压由外部电源转换器提供。

1.2 驱动芯片特性

驱动芯片具有点校正和灰阶调光的特点。共有16通道，每通道都可实现对LED的恒流驱动，每通道最大驱动能力80mA，每个通道可以通过PWM方式根据内部亮度寄存器的值进行4,096级亮度控制，内部每个通道亮度寄存器的长度是12位，另外，每个通道LED的驱动电路由内部6位的点校正寄存器的值进行64级控制，而且驱动电流的最大值可通过片外电阻设定。图3为驱动芯片的结构框图。（GS移位寄存器为亮度移位寄存器，DC移位寄存器为点校正移位寄存器。）

1.3各种控制信号

MCU通过SIN、MODE、XLAT、SCLK、GSCLK和BLANK接口控制驱动IC，从而控制LED阵列。

SIN为串行数据输入；

MODE为多功能输出端子，当MODE=0时，处于GS模式(亮度信号输入模式)，当MODE=1时，处于DC模式（点校正信号输入模式）；

SCLK为串行数据移位时钟,在每个SCLK的上升沿，当MODE=0输入数据和输出数据移入和移出内部192位（16通道×12）的亮度串行移位寄存器，当MODE=1输入数据和输出数据移入和移出内部96（16通道×6）位的点校正串行移位寄存器；

XLAT为数据锁存端子。在XLAT的上升沿，如果MODE=0，亮度串行移位寄存器锁存到亮度控制寄存器，随机控制亮度PWM输出，如果MODE=1，点校正串行移位寄存器锁存到点校正控制寄存器，控制电流的输出；

GSCLK为PWM控制的参考时钟；

BLANK为清零端子。当BLANK=1,所有的输出通道清零，GS计数器复位。当BLANK=0时，所有的输出通道由GSCLK控制；

SOUT为串行数据输出。驱动芯片间通过SOUT-SIN管脚级联。

2 软件程序设计

整个单片机控制LED的显示程序用C语言编写，主程序包括：单片机初始化、亮度移位寄存器和点校正移位寄存器数组初始化、单片机通过SPI模式与驱动芯片通信。主程序流程图如图4所示。单片机初始化包括输入输出端口定义、关闭看门狗、时钟初始化、端口初始化，以及定时器和中断的初始化设置。

两个二维数组分别传送GS数据和DC数据。两层嵌套循环发送数据。GSCLK在驱动芯片工作期间一直提供时钟。MODE=0，GSCLK计数，当其输出4,096个脉冲后，也即12位的每通道驱动芯片的亮度值通过并/串转换后输出，输出亮度后置MODE=1，从DC寄存器读取6位点校正数据，并/串转换后输出，这样完成了一个通道数据的输出，将一行对应所有的通道数据输出完毕后，BLANK输出一个脉冲，使整个驱动芯片复位。从MCU到驱动芯片的数据传送过程中，驱动芯片所有输出关闭，即BLANK=1。BLANK置高电平后，输出关闭。GS计数复位。

3 LED背光系统

本文所设计的LED背光源是直下式结构。主要包括：LED灯、驱动板、膜材、底反射片，边框、上框架。每四颗白灯中间有一颗RGB三合一的LED。膜材结构为：一层扩散片一层BEFⅢ+一层DBEF。背光源的色坐标为（0.29，0.28）,亮度为9,000nit，均齐度90%，色彩还原性达到105%@CIE1976。LED间电流匹配度可达1.5%。经测试，本文所设计的LED背光系统，单灯电流精确可控，光学效果良好，支持PWM调光。图5为点亮后的LED背光源。

4 结 论

设计了一种基于单片机实现直下式LED背光源静态显示的方法。针对其功能和特性，解决了相关部分的电路设计，并在所开发的系统上实现PWM调光。实验证明：该系统单灯电流精确可控，光学效果良好。中尺寸、大尺寸LED背光源均可借鉴使用。

参考文献

[1]黄启智，LCD显示器的背光技术分析及应用[J].漳州职业技术学院学报,2008,(1).

[2]刘敬伟,王刚,张凯亮,张丽蕾,等. 大尺寸液晶电视用LED背光的设计和制作[C].中国平板显示学术会议, 2006.

[3]王大巍,王刚,李俊峰,刘敬伟.薄膜晶体管液晶显示器件的制造、测试与技术发展[M].北京：.机械工业出版社.

[4]Tony.Lai.LED背光方案备受关注[J].电子产品世界,2008(1).

[5]梁萌,王国宏,等. LCD-TV用直下式LED背光源的光学设计[J].液晶与显示,2007(2).

led驱动电路篇3

关键词：高职院校；LED驱动电路设计；课程教学改革随着LED的发展及其应用引起了广泛的关注，高职院校光电子技术等专业陆续将LED相关课程纳入专业课程的学习领域。作为LED系列课程的基础核心课程《LED驱动电路设计》，其课程教学改革与实践的探究对该课程的建立与实施发挥了极其重要的作用。本文将结合高职学生特点，对《LED驱动电路设计》课程教学改革与实践进行探究，从而为高职院校开设类似专业课程的课程开发及实施提供一定的理论基础。

一、学习领域设计

《LED驱动电路设计》是光电子技术与LED应用专业的必修课程，该课程结合LED驱动电路的最新应用技术，把LED驱动电路设计要点与电路实例有机结合起来，系统介绍了从事LED驱动电路研发、设计所必须的基础知识，以及在驱动电路设计过程中应掌握的设计要点。根据LED驱动电路研发和技术岗位的具体工作任务，培养学生重点培养学生分析电路、设计电路、调试电路及阅读工程资料等方面的职业能力及较强的动手实践能力。同时要求学生具备一定的LED驱动电路的设计和研发能力，同时培养学生的自学能力、动手能力及实践能力，具备良好职业道德及职业能力，具有良好的沟通协作精神，培养能从事LED驱动电路设计，或LED应用生产、研发和检测和管理岗位的技能型人才。

《LED驱动电路技术》课程的前修课程主要有《工程光学基础》、《电工与电子技术》、《LED技术基础》，通过该课程的学习及LED显示控制等相关课程的完成构成了一套比较完整的LED技术知识体系。《LED驱动电路技术》的学习内容主要包括LED基础知识、LED驱动电源的分类和要求、LED驱动电路、LED的应用技术。课程学习内容的组织与安排，应先知识后能力、由简入繁、循序渐进，不以传统的章节知识点为授课主线，代以真实项目为载体。具体的LED驱动电路设计任务分为：低压直流供电的LED驱动电路设计、阻容降压式的LED驱动电路设计、开关电源市电供电的LED驱动电路设计、带功率因数校正的高功率LED驱动电路设计、市电供电的非隔离LED驱动电路设计、可调光LED驱动电路的分析。根据LED驱动电路设计的关键技术，选择了基本涵盖本课程全部内容的6个典型工作项目，根据完成这些工作任务所需要的知识、能力、素质要求开展教学。

二、评价方案和教学资源建设

在课程的评价方案方面，可结合教师评价、自我评价、学生互评、小组评价等多方评价获得相对全面的评价结果。教师评价方面，依据课程要求，设计针对学生的评价考核《评分标准》，根据评分标准及项目完成情况评分，以学生自评为主、学生互评为辅，教师在评价过程中起引导调控作用。关注学生个体差异，注重过程性、表现性和发展性评价。自我评价方面，各小组成员之间依据《评分标准》自我评价。小组评价方面，评价在完成任务过程中的表现情况如纪律、态度、团队意识、责任意识、服务意识、关心他人等。

教学资源建设方面，建设有教学设计方案、电子教材、教学课件、案例库、习题库、训指导书等教学基本文件，符合课程设计要求，能满足网络课程教学需要。实训方面配有相关的计算机、软件开发平台、电子器件及相关的检测设备，达到教、学、做一体。

（作者单位：中山火炬职业技术学院）

参考文献：

[1]陈东旭，张帆，石雪梅.基于学习情境的高职精品课程建设策略探讨[J].广东教育・职教，2012（2）：17.

[2]陈永真，陈之勃.实用LED驱动电路的设计详解[M].北京：机械工业出版社，2011.

led驱动电路篇4

【摘要】为实现LED智能化控制，本文提出了一系列的优化设计方案，保障LED能够在不同的工作环境稳定使用，从PIC微控制器的应用作为控制单元结合LED驱动控制电路，能够有效地提高LED使用性能。

 

【关键词】PIC微控制器；控制器设计；LED控制；驱动控制电路

LED，一种供电电压很低、功耗很小而求寿命长的新型光源被广泛地应用在我们的日常生活当中。在未来普及LED的使用能够完全替代传统的灯泡式日光灯，成为新一代的固态照明用具。在LED的使用中，通常我们都会利用智能控制电路来驱动其进行各种照明工作。例如在保证LED亮度的方面上，为了有效地确保通过LED的电流不会受到供电电压的影响而导致LED亮度不稳定，这就是智能控制电路系统的作用之一。LED的亮度调节涉及到电流调整以及调光控制等两个方面，而智能控制电路系统能够在其中起到很好的控制作用。除了亮度方面，智能控制电路还具有失效识别的功能。在LED的照明运作中由于其具有很强的温度相关性，因此LED的大多数失效与温度有着很大的关系，只能控制电路能够进行对LED的温度补偿。

 

在智能控制电路中选择硬件是十分重要的，作为LED驱动控制电路的硬件，PIC微控制器是再适合不过了，PIC微控制器价格低廉而且始终频率可高达20MHz，PIC微控制器可以在一块芯片上集成控制电路必要硬件的功能，其具有功率消耗极低工作温度围宽的特点，因此PIC微控制器是作为LED秦东控制电路的不二之选。

 

1.利用PIC微控制器的LED驱动电路配置

在设计LED驱动电路时应该充分考虑LED的配置问题。LED具有三种可能的配置：在电路中利用阵列的方式去组合电阻，每个LED与电阻串联形成一个阵列连接的结构。如图1所示。

 

从图1中可见每一个LED和一个电阻串联形成了一个LED列阵连接，每一个LED配备一个电阻的作用是利用其作为二极管电流的基准电阻。这样的做法的优点是，如若其中一个LED失效的时候，非串联情况下的其他LED还能正常运作，但是由于并联电路中，一条断路，总电流分配在剩下的电路上，导致电路中的电流增大，会出现LED亮度不均匀分配的情况。亮度的损失可以通过增加与失效器同一电路上的LED电流来得到补偿。

 

2.LED驱动控制电路中的PIC微控制器

PIC微控制器是可以用电或者是紫外线擦除以及重写的多功能集成器件。利用PIC来作为整个LED驱动控制电路的核心，可以将PIC中一些完整的版块以及管脚设定为模拟输入。模拟电压通过A/D模块会进行转化，转化为数字信号。通过软件的选定被转化的信号会直接发送回A/D模块。PIC微控制器的编程相对简单，不需要太多的硬件设备，利用C编译器能够方便简单地处理编程问题。

 

图2所示是PIC微控制器典型的功能框图。

3.PIC微控制器的基本功能

3.1 利用驱动器实现对电流的调整

在LED驱动控制电路中，电流调整的作用是确保LED的亮度保持恒定不变。要使LED的亮度保持不变则需要保证在电路中流经LED的电流保持恒定，就必须要先确定LED的电流。二极管采用的是串联电阻的方式能够更好地测定流经二极管电流，通过测量电阻两端的电力我们可以计算出电阻流经的电流大小。由于电阻与LED是串联的关系，串联电流处处相等，我们可以知道流经LED的电流大小。电压测试中PIC中的最大电压为5V，可以由A/D模块来执行，在连接A/D模版时不能直接连接到串联电阻两端，因为这样的做法很可能会使电压的电平远超于5V。此外，PWM信号必须要先转化成直流信号。在经过两次测量和对吼的相减会出现双倍测量误差的产生，利用图3的电路方式能够有效减低双倍测量误差的问题。

 

从图3中可知，采用这个电路是正输入电路与U1相连，负输入电压与U2相连。

3.2 对电路中的温度测量

LED受温度的影响会比较大，因此在电路中电流不变的情况下，亮度也会因温度的变化而受到影响。在图4中表示的是LED的亮度与温度之间的相互关系。

要在唯独的变化范围内保持LED的亮度不变就必须要采取度补偿的。在温度的测量上由于补偿精度要求并不是很高，控制容差5℃就已经可以了，我们可以使用下面两种低成本的方法来对温度进行测量。

 

（1）采用温度相关型电阻进行温度测量

利用温度相关性电阻来进行测量。首先要将一个温度相关型电阻与一个温度不相关的电阻串联起来，利用电路中的A/D模块来进行电压的测量，从而确定温度。这种利用控制器来做出相应反应的做法的不足之处是要使用数值表的形式来对PIC中的电阻相应曲线进行保存，稍为麻烦。

 

（2）利用门限定时器测量温度

利用门限定时器对温度进行测量是利用了PIC门限定时器模块的阻碍作用进行操作。门限定时器的构成主体部分是RC震荡器调节的8位定时器。在一般的情况下，微处理器会对门限定时器在后台运行中进行重置作用，如果发生控制器因出现差错而导致死循环的情况，微控制器可以进行重置重新回到设定的状态。由于RC振荡器受到温度的作用，采用外部温度的始终发生器可以有效地对通过对比的方法来确定温度。应用门限定时器对温度进行测量操作简便不需要任何外部的原件，但是不足之处是其依赖PIC的门限定时器，在不同生产商中不能保证其温度相关性能是否良好。

 

3.3 对LED进行调光

对LED亮度进行调光是LED驱动控制电路的最基本功能。通过驱动控制电路中的调光系统我们可以将LED亮度分为不同的等级。利用PWM（脉宽调制）可以有效地解决LED的调光问题，PWM信号的利用实质上就是利用其切换直流电压的通断方法，来进行电压的强弱调整。PIC微处理器中的PWM模块可以很简便地对PMW信号进行设置以及控制，从而可以方便地对LED进行调光控制。如果碰上周期维持不便的情况，在LED亮度控制上可以采用脉冲的持续长度，利用占空比D来进行调节。在LED调光控制中利用PIC的PWM来控制其信号可以使流经电路的峰值电流保持一定的恒定值，在一定程度上避免了由于峰值电流的升高而产生的问题，如InGaN器件中波长移位的状况。

 

3.4 利用PIC控制器实现电路中不同亮度组的调节

在PIC为控制器的应用来设计LED驱动控制电路可以对不同亮度组进行调节，在一个复杂的电路当中，我们通常会将同类的LED分成各种不同的亮度组，而要使每一组的LED的亮度不同，则需要对其各线路的电流进行不同的控制。在利用PWM信号对LED亮度进行调节的时候，必须要保证有足够多输入引脚。如图5所示，3个输入引脚可区分2的三次方个不同亮度组，即为8个亮度组。根据输入引脚的组态选定亮度组的原理，因此我们可以对其亮度进行不同的调节。

 

3.5 对电路进行故障检测

LED驱动控制电路可以对故障进行识别，当LED不工作的时候，亮度调节是起不了任何作用的，在电路中测量故障可以利用下列的方法。

如果在串联电路中对每一个点尊都添加电流检测电路可以很好地检测出电路中哪里有故障，但是由于考虑到费用的问题，元件的费用和装备的限制问题是不能忽略的，因此这个方法是并不明智。但是我们可以采取图6的电路设计方法来进行检测。

 

利用多路复用开关来使每一个二极管都可以被选取为单独测量。由图6中我们可以看到三个二极管电路是如何采用多路的复用开关的。利用PIC微控制器可以对复用开关进行数字控制，在每一个LED标上选用地址可以确定电流调节二极管电流大小，有利于识别整个电路哪里出现故障。

 

参考文献

[1]彭伟.基于PIC微控制器的RS-485/Modbus总线系统设计与实现[J].襄樊学院学报，2012（02）：15.

led驱动电路篇5

关键词：LED背光源；Boost拓扑；MCU控制；保护电路；恒流电路；2D＼3D调光电路。

中图分类号：TN312+.8 文献标识码：B

引 言

LED作为液晶电视的背光源在中大尺寸3D电视上的应用越来越广泛，图像在液晶面板上的显示是有顺序的，在3D显示中背光与液晶图像的同步会呈现出更好的显示效果。

本文基于Boost及MCU控制，设计一种具有扫描3D功能的侧导光LED背光源驱动电路，实现了一路Boost为LED提供驱动电压和MCU控制多路LED通断的架构，不但降低了系统成本， 而且不依赖专业芯片，不同路数的LED可以用同一个拓扑驱动，通用性强。

1 系统的构成

扫描式3D电视背光源驱动电路系统的结构如图1所示。电源板提供一个直流电源进入Boost电路做LED的驱动；MCU为整个系统的控制中心，负责信号的处理；反馈保护采样电路采样LED的低压端电压并将信号反馈给MCU；恒流及调光模块接收MCU的控制信号直接作用于LED的低压端。图1中LED的串数及每串的颗数都可调整，只要调整Boost电路的参数及选择相应IO口数目的MCU即可。下面介绍一下系统各模块工作原理及系统实现过程。

1.1 Boost电路的设计

Boost电路详图如图2所示。Boost做LED灯条恒流时的电压自适应，用简单的Boost芯片搭建即可。其中对输出做一个精度不高的反馈，后续LED灯条正端的电压细调通过MCU检测灯条负端来做反馈，电压的调整则通过Boost芯片Driver的调节占空比来实现的。本Boost芯片的CS脚具有过流保护功能。

1.2 MCU控制器

本设计针对8路LED控制，MCU选择28引脚闪存单片机：单片机时钟频率16MHz、A/D口11个、I/O口25个、定时器2个。整个系统的控制流程如图3所示：MCU实时抓取前段3D控制控制信号，当3D控制信号为高时，进入3D状态，通过检测场同步的上升沿和下降沿来触发背光第一串灯条的打开，灯条的打开时间及灯条之间打开的时间间隔用两个定时器作为中断触发条件，这样就可以用扫描的方式分时打开背光，完成背光与图像的同步；当主板的3D信号为低时，进入2D模式，根据PWM信号对背光进行同步调节。在2D或3D模式下MCU对灯条低压端进行实时监测，如果触发保护，则电路被关闭。

1.3 恒流及2D/3D调光电路

LED恒流电路如图5所示。检测电阻R7上的电压，获取2D与3D两种状态下的电流采样参考电平：R3上的电压较高时为3D状态，较低时为2D状态。运放的输入端具有虚短的特点，R2上的电平随即被设定，即R2所允许流过的电流被限定，从而LED的电流设定。当LED电流增大时，R2上的电压变大，反相输入端的电平高于同相输入端的电平，运放输出低电平，三极管V1的基极电平降低，V1的CE电流减小，从而减小了LED的电流。当LED电流减小时，R2上的电压变小，反相输入端的电平低于同相输入端的电平，运放输出高电平，三极管V1的基极电平升高，CE电流增大，从而增大LED的电流。如此循环，在动态过程中实现LED电流的恒定。在此过程中无需芯片的控制，电路自动反馈调整电流，实现电流恒定。

2D/3D调光电路如图4、5所示，VREF为MCU 供电电压VDD。在2D时，2D/3D IN信号为低电平，MCU芯片做出判断产生高阻态或低电平两种状态。当PWMIN为高时，MCU的PWM1 3D脚输出高阻态，此时VREF经过串联电阻R4、R6、R7到地，在R7上产生分压压降，LED恒流模块中的运放同相输入端获取R7上的电压作为LED恒流的参考电平，LED恒流模块打开LED；当PWMIN为低时，PWM1 3D脚输出低电平相当于接地，此时VREF经过串联电阻R4与MCU PWM1 3D脚内的N MOS管到地，此时电阻R7上无压降，LED恒流模块中的运放同相输入端在R7上获取不到电压，LED恒流模块关闭LED，从而实现2D下的调光控制。

在3D时，2D-3D IN信号为高电平，MCU做出判断采用高电平与低电平两种状态输出。依据外部PWMIN信号的状态，当PWMIN为高时，MCU的PWM1 3D脚输出VDD高电平，此时电阻R4串接在两个VDD电平之间，不产生电流，无压降，则VDD经过串联电阻R6、R7到地，由于没有电阻R4的分压，将在R7上产生一个较高的压降，LED恒流模块中的运放同相输入端获取R7上较高的电压作为LED恒流的3D参考电平，LED恒流模块打开LED；当PWMIN为低时，PWM1 3D脚输出低电平相当于接地，此时VREF经过串联电阻R4与MCU的PWM1 3D脚内的N MOS管到地，此时电阻R7上无压降，LED自恒流模块中的运放同相输入端在R3上获取不到电压，恒流模块关闭LED，从而完成3D下的调光控制。

1.4 反馈保护的实现

灯条保护电路是通过检测图5电路R10与R11之间的压差来实现的。当灯条正端或负端对地短路或开路时，此处的分压值为零，MCU通过IO口检测出此处的电压不正常，给出一个错误信号把电源关掉；当灯条正负短路在一起时，此处的电压过高，MCU同样能检测出错误信号关掉电源。MCU用作反馈电路也是对R10、R11间的电压进行检测，然后对各路检测结果进行比较得出最小的一路，让这个最小的与设定值进行比较，如果小于设定值则说明Boost电路输出的电路电压过低，那么就调低图4中MCU FBOUT脚的占空比（MCU是个数字脚），这样通过图4 C1的缓冲作用得出一个电压比较小的值，从而Boost提高输出电压；如果检测到的最小值大于自己设定的值，那么调高MCU占空比，实现实时反馈。

2 实验结果

实验样机2D模式下的工作参数：LED电流130mA，调光频率200Hz，占空比85%，由图6可见，电流恒流特征良好。

3D显示模式下背光电流波形如图7所示，实现了电流倍增（390mA）。小占空比大电流的情况下，能实现亮度基本不变的条件下在60Hz场同步下实现SG 3D的扫描。

3 结 论

本文设计了一种新型SG 3D侧导光LED背光源驱动电路，实现了2D显示模式下PWM调光及3D显示模式下扫描方式调光。该系统采用Boost和MCU调光相结合的方式，由于MCU直接对LED进行调光，省掉了专用调光芯片，且由于MCU具有可编程的特点，可以用来作保护电路及反馈电路，简化了原来的电路，后续维护上只需对程序升级就可实现，不需要重新布PCB。该设计对PIC微控制器在液晶电视LED背光驱动上的应用具有指导性意义。

本文设计了一种新型SG 3D侧导光LED背光源驱动电路，实现了2D显示模式下PWM调光及3D显示模式下扫描方式调光。该系统采用Boost和MCU调光相结合的方式，由于MCU直接对LED进行调光，省掉了专用调光芯片，且由于MCU具有可编程的特点，可以用来作保护电路及反馈电路，简化了原来的电路，后续维护上只需对程序升级就可实现，不需要重新布PCB。该设计对PIC微控制器在液晶电视LED背光驱动上的应用具有指导性意义。

参考文献

[1] Abraham I. Pressman 著，王志强等 译. 开关电源设计Switching Power Supply Design[M]. 北京：电子工业出版社，2005.

[2] Jasio Di 著，姜宁康，朱安定 译. PIC微控制器技术及应用[M]. 北京：电子工业出版社，2009.

[3] 童诗白，华成英. 模拟电子技术基础[M]. 北京：高等教育出版社，2001.

[4] [法]Christophe P. Basso. Switch-Mode Power Supplies SPICE Simulations and Practical Design[M]. The McGraw-Hill Companies. INC， 2008.

led驱动电路篇6

1　概述

TPIC6B273是美国TI公司生产的一种8通道D型触发器锁存、功率输出新型器件，该器件集8位数据锁存、驱动输出控制为一体，可用于LED显示器的驱动等方面。其基本特点为：

具有8通道功率DMOS晶体管输出，每个通道可连续输出150mA的电流；

各输出回路导通电阻低至5Ω；

每个输出通道典型限定能力为500mA；

输出端为OC门形式，外接设备（器件）驱动电源可高达50V。

TPIC6B273采用20脚双列直插式DIP封装形式，其引脚排列如图1所示。它的控制方式与74LS（HC）273的控制方式相同。

2　应用电路

TPIC6B273器件是74LS273与MC1413两器件结合的产物（MC1413为7路输入／输出驱动，而TPIC6B273为8路输出驱动），因此，该器件使用简单且应用电路设计方便，现给出利用该器件设计的3种LED显示器驱动电路的实例。

2．1 LED电子礼花树驱动控制

本电路的驱动电路原理图如图2所示。为了扩展方便，该电路系统采用插板结构，每个输出插板选用4个TPIC6B273作数据锁存和功率驱动，图中通过译码芯片74HC688、74HC393与跳线开关K1等完成地址选择、译码及TPIC6B273的选通和数据锁存工作。电子礼花树上的LED工作于动态状态，设其工作电流为45mA（3～4倍的静态额定工作电流），各色LED的平均电压为2．5V，各芯片的每一路输出可带动的LED为：?2．5×20?×3＝150个，实际情况下，为了可靠工作，通常选择驱动一半数量（约80个）的LED驱动，这样，每个电子礼花树驱动板可驱动的LED为：80×8×4＝2560个。该电路经长时间的工作实践检验，TPIC6B273工作可靠，系统工作性能良好。

图2 LED电子礼花树驱动电路原理图

    2．2 LED显示屏驱动控制

用于消息、显示汉字的点阵式LED显示屏通常由若干块LED点阵显示模块组成；用于显示汉字、图形的8×8单色LED显示点阵模块，每块有64个LED；而红、绿双色LED显示点阵模块有64个红色LED和64个绿色LED。为了减少引脚且便于封装，各种LED显示点阵模块都采用阵列形式排布，即在行列线的交点处接有显示LED。因此，LED点阵显示模块的显示驱动只能采用动态驱动方式，每次最多只能点亮一行LED（共阳形式LED显示点阵模块）或一列LED（共阴形式LED显示点阵模块）。由于TPIC6B273是以OC门方式输出的，所以特别适宜选择共阳形式LED显示点阵模块做基础显示单元。图3所示是一个单色 LED显示模块（单色8×8点阵）的显示驱动原理图。图中，由8个晶体管为LED点阵显示模块（8行LED）提供行驱动电流，TPIC6B273则用于控制一个单色LED显示模块的列方向显示，微机通过总线操作控制来完成对每一个LED点阵显示模块内每个LED显示点的亮、暗控制操作。以此类推，可实现整屏LED点阵的亮、暗控制，从而实现LED显示屏汉字或图象的显示控制操作。

led驱动电路篇7

LED需要恒流驱动

照明应用中，为了获得更高的流明，需要使用大功率高亮LED。这些LED的正向导通电流一般为350mA-1A。白光、蓝光和绿光HBLED的正向电压在2.8V-4.5V范围内，红光和琥珀光HB LED的正向电压在2.3V-3.5V范围。为了保持固定的色谱和亮度，HB LED驱动必须满足特定的电流要求。用电压源和串联电阻限流方案驱动HB LED，可能导致不可接受的亮度及光谱不连续性。

线性驱动器

驱动HB LED的最佳方案是使用恒流源。实现恒流源的简单电路是用一个MOSFET与HB LED串联，对HB LED的电流进行检测并将其与基准电压相比较，比较信号反馈到运算放大器，进而控制MOSFET的栅极。这种电路如同一个理想的电流源，可以在正向电压、电源电压变化时保持固定的电流。目前，一些线性驱动芯片，例如MAX16806，在芯片内部集成了MOSFET和高精度电压基准，能够在不同照明装置之间保持一致的亮度。

线性驱动器相对于开关模式驱动器的优点是：电路结构简单、易于实现，因为没有高频开关，所以也不需要考虑EMI问题。线性驱动器的元件少，可有效降低系统的整体成本，例如，MAX16806所要求的输入电压只需比LED,总压降高出1V。利用外部检流电阻测量LED的电流，从而保证在输入电压和LED正向电压变化时，MAX16806能够输出恒定的电流。

线性驱动器的功耗等于LED电流乘以内部(或外部)无源器件的压降。当LED电流或输入电源电压增大时，功耗也会增大，从而限制了线性驱动器的应用。为了减少照明装置的功耗，MAX16806对输入电压进行监测，如果输入电压超过预先设定值，它将减小驱动电流以降低功耗。该项功能可以在某些应用中避免使用开关电源，如汽车顶灯或日间行车灯等，这些应用通常会在出现不正常的高电池电压时，导致灯光熄灭。

开关型降压驱动器

当输入电压远远高于LED的总压降时，最好使用开关模式降压驱动器，例如MAX16820，它能使电源功耗降至极低，从而获得较高的驱动器效率。

与一般HB LED驱动的降压芯片不同，MAX16820采用滞回控制。没有控制环路补偿，从而简化了设计，有助于减少外部器件数量。集成高压电流检测放大器，能够工作在高达2MHz的开关频率上，有效降低电路板空间和器件数量。由此，MAX16820可作为绝大多数LED理想的驱动器，如基于MR16的高效LED、汽车前灯和尾灯等。

开关模式升/降压或升压驱动

当输入电压高于或低于LED导通电压时，必须使用升/降压模式驱动器。在升/降压拓扑中，需要一个浮动电流放大器对LED电流进行检测和调节。另外，还需要额外的保护电路，如过压保护在LED发生开路或短路时提供有效的系统保护。升/降压驱动器非常适合驱动汽车的大功率LED(如前车灯)，此时输入电压范围为5.5V(冷启动)-24V(双电池)。驱动器还需要能够承受超过40V的抛负载电压。MAX16381是一款高度集成的驱动芯片，能够满足上述所有要求，而且具有极少的器件，并可提供极高的设计灵活性。

LED亮度调节

减小LED电流会降低LED亮度，其输出光谱也将发生改变。在一些应用中，不建议这样使用。为了在不同亮度下保持相同的光谱，最好将电流保持在厂商规定的数值，然后以特定频率或占空比对输出电流进行斩波。为了避免视觉闪烁，频率应高于100Hz。调光幅度取决于LED驱动器所允许的最小周期。

大部分LED驱动器需要由微处理器或外部定时器产生亮度控制信号。MAX16806和MAX16831 LED驱动器则由内部产生200Hz控制信号，用于LED PWM亮度控制；也可以利用外部PWM信号或模拟信号通过DIM引脚调节亮度。在一些应用中，该功能的引入可以省去微处理器。

led驱动电路篇8

高亮度LED能降低功耗、具有很长的寿命以及更多益处，不断促进多种照明应用的发展，因此LED市场持续加速增长就毫不意外了。根据StrategiesUnlimited公司的研究，到2010年末，高亮度LED的市场规模达到了82亿美元，到2015年将增长到202亿美元，年复合增长率为30.6％。在过去几年中，用来给显示器提供背光照明的LED一直是驱动LED市场增长的主要因素。不过，通用照明LED应用在商用和住宅市场吸引力越来越大，这也进一步加速了LED市场的增长。全球市场情报供应商LEDinside在研究报告中写道：“2010年，商用高流明LED照明系统出现了巨大增长。这是因为，就大多数消费者而言，家用LED照明仍然太过昂贵。LED照明能带来长期益处，具有节能和环保属性，加上相关的减税政策，因此在停车场、办公室、工厂、仓库等商用领域，LED照明的使用量将出现巨大增长。LED灯不仅可以取代高压钠灯、卤素灯和白炽灯，而且在某些领域还能取代CFL和荧光灯。”LEDinside进一步估计道：“2010年和2011年，LED商用照明将迅速增长并得到广泛采用，同时直到2011年或2012年，家用照明LED都不会流行，2012年是关键的一年。预计2010年LED光源的市场渗透率能达到3.7％，而2009年至2013年的年复合增长率估计为32％。

在商用建筑物中，照明一般占总能源使用量的25％-40％，因此商用应用引领向LED的转变应该是毫不意外的结果。因为这类应用需要高强度、长时间照明，所以节省电能导致的经济回报是相对短期的。另外，LED附属装置寿命很长，因此极大地降低了LED灯的更换成本。更换成本不仅包括照明灯本身的成本，还包括动手更换照明灯的劳动成本，而在某些应用中，如高顶灯照明应用，劳动成本这一项是很高的。另一方面，就大多数消费者而言，通用的家用LED照明目前仍然太过昂贵。不过，未来几年，随着LED附属装置价格下降和LED更加广泛地供货，照明市场在住宅领域也将出现大幅增长。大多数分析师都预计，住宅细分市场2011年将适度增长，而2012年及以后将加速增长。

正如前面提到的那样，LED照明市场高增长率背后的主要驱动因素是，与传统照明方式相比，LED照明能极大地降低功耗。与白炽灯照明相比，要提供同样的光输出量(以流明为单位)，LED需要的电功率不到白炽灯的20％。如表1所示，LED照明还有更多优势，但也有更多挑战。LED的优势包括寿命比白炽灯高几个位量级，这极大地降低了更换成本。能利用以前安装的TRIAC调光器给LED调光也是一个主要的优势，尤其是在住宅照明市场。LED灯即时接通，无需像CFL那样的预热时间，而且LED灯对电源周期不敏感，这一点也与CFL灯不同。此外，LED照明的附属装置不含任何需要控制或处理的有毒材料，而CFL采用有毒水银蒸气工作。最后，LED可实现新型和非常扁平的外形尺寸，而其他技术则不可能做到。

此类新型LED照明应用所涉及的范围非常之广，从4W的拧入式可替换型白炽灯泡到100W的街灯、再到需要几百瓦功率的高棚灯等。大多数这些LED灯将需要依靠现有的AC离线式电源(视终端应用所处地理位置的不同，通常为90VAC～265VAC)来工作。为了获得从AC离线式电源来高效驱动LED的能力，产生了一些相当独特的LED IC驱动器设计难题。

LED驱动器不仅必须提供最高效率以确保节省功率，而且出于安全考虑，还必须提供电气隔离。此外，LED驱动器必须提供功率因数校正(PFC)和低谐波失真性能，以适用于多种应用。不仅如此，在很多住宅应用中，LED驱动器还必须提供用现有TRIAC调光器调光的能力。最后，解决方案的总体占板面积必须非常小，以使附属装置有足够的空间容纳该解决方案，解决方案还必须具成本效益，以吸引商用和住宅用户用LED灯更换现有照明灯。有能够满足所有这些要求的LED驱动器IC可用，对LED照明的不断采用是至为重要的。

LED照明计算

LED照明市场迅速增长背后的主要驱动力之一是，与白炽灯甚至CFL照明相比，LED灯能极大地节省功率。因此，研究一下用现有LED能节省的功率以及未来几年内功率将怎样进一步节省是有意义的。

60W白炽灯：

提供约800 Ims(流明)，可转换为13.3 Ims／w(流明／瓦)。

现有LED：

就商用产品而言，目前的效率在50 Ims／w～170 Ims／w之间。

未来的LED：

将提供范围为200 Ims／w～230 Ims／w的效率。然而，最大的理论效率约为250 Ims／w。

就照明用途而言，我们来考虑一下100 Ims／w的LED。LED本身所需要的电功率为800 Ims／100Ims／w=8W。不过，AC／DC LED驱动电子线路的效率也必须考虑在内，就高性能LED驱动器而言，这个效率为85％。因此，离线式电源所需的总功率为8W／0.85＝9.4W，从而与白炽灯相比，功率节省了84％。如果用65 Ims／W这个更加保守的数字，那么相对于白炽灯耗用的功率而言，LED功率可降低75％。展望未来，当提供200 Ims／w的LED可用时，功率将节省多达92％。为了满足目前能源之星的要求，相对于标准白炽灯，LED灯的功率必须降低至少75％，才能取代白炽灯。

用离线式电源为LED供电

能用离线式电源驱动LED就可使应用越来越快地增加，因为在商用建筑和住宅中，可非常便利地得到这种形式的电源。尽管LED灯的附属装置相对简单，最终用户非常容易安装，但是对LED驱动器IC的要求却极大地提高了。因为LED需要一个良好调节的恒定电流源，以提供恒定的光输出，所以用AC输入源给LED供电需要一些特殊的设计方法，要满足一些非常特别的设计需求。

在世界上不同地区，离线式电源参数可能不同，一般在90VAC～265VAC之间，频率则为50Hz-65Hz。因此要制造面向全球市场的LED附属装置，最好拥有这样一个电路设计：无需修改就能使LED用在全球任何地方。这就需要单一LED驱动器IC能处理多种输入电压和频率。

此外，很多离线式LED应用需要LED与驱动电路之间实现电气隔离。这主要出于安全考虑，是几家监管机构要求的。电气隔离一般由隔离型反激式LED驱动器拓扑提供，该拓扑运用变压器隔离驱动电路的主端和副端。

由于采用LED照明的驱动力是，提供特定光输出量所需的功率可极大地降低，因此当务之急是，LED驱动器Ic要提供最高效率。因为LED驱动器电路必须将高压AC电源转换为更低的电压和良好调 节的LED电流，所以LED驱动器IC必须设计为，提供高于80％的效率，以不浪费功率。

而且，为了在住宅应用中常见的TRIAC调光器已经大量安装到位的情况下使LED花样翻新灯成为可能，LED驱动器IC必须与这些调光器一起高效运作。TRIAC调光器专为与白炽灯和卤素灯很好地配合工作而设计，这两种灯是理想的阻性负载。然而，LED驱动器电路一般是非线性的，而且不是纯阻性负载。其输入桥式整流器在AC输入电压处于其正峰值和负峰值时通常吸收高强度的峰值电流。因此，LED驱动器IC必须通过设计来“模仿”一个纯阻性负载，以确保LED在不产生任何明显闪烁的情况下正确起动，并利用一个TRlAC进行适当的调光。

就LED照明而言，PFC是一个重要的性能规格。简言之，如果所吸取的电流与输入电压成正比且同相，那么功率校正因数为1。因为白炽灯是一种理想的电阻性负载，所以输入电流和电压同相，且PFC为1。PFC特别重要，因为它与本地电力供应商所需提供的电功率有关。也就是说，在一个电力系统中，与一个具有高功率因数的负载相比，在所传输的有用功率相同的情况下，一个具有低功率因数的负载吸取更大的电流。因为所需电流较高，所以在配电系统中损失的能量也提高了，这反过来又需要更粗的导线和其他传输设备。较大的设备和能源浪费增加了成本，所以电力公司通常对功率因数较低的工业或商用客户收取较高的费用。LED应用的国际标准仍然处于开发之中，不过大多数人相信，就LED照明应用而言，将要求PFC>0.90。

LED驱动器电路(包括大量二极管、变压器和电容器)的表现不像一个纯电阻性负载，其PFC可能低至0.5。为了将PFC提高到0.9以上，有源或无源PFC电路都必须设计到LED驱动器电路内。还应该提到的一点是，在采用数百个以上50W LED灯的应用中，高PFC尤其重要，在这种情况下，高PFC(>0.95)LED驱动器设计是有益的。

除了高PFC，还有一点也很重要，那就是最大限度地降低LED附属装置的谐波失真。国际电工委员会(IEc)已经制定了C类照明设备谐波性能规范IEC 61000-3-2，以确保新的LED照明附属装置满足低失真要求。

在照明应用中，能在较宽的线电压、输出电压和温度变化范围内准确调节LED电流是至关重要的，因为LED亮度的变化必须是人眼难以察觉的。类似地，为了确保LED有最长的工作寿命，不用高于最大额定值的电流驱动LED是很重要的。在隔离型反激式应用中，LED电流的调节不总是直接进行的，常常需要一个光耦合器来闭合所需的反馈环路，或者可能增加一个额外的转换级。然而，这两种方法都带来了复杂性和可靠性问题。幸运的是，有些LED驱动器IC的设计采用了新的设计方法，无需这些额外的组件或不增加设计复杂性，就能准确地调节LED电流。

最后，要从白炽灯迅速向LED灯转变，最大的障碍是基于LED的解决方案的成本和尺寸。消费者习惯于花不到1.00美元换一个60W白炽灯，花大约3.00美元换一个CFL灯。花30多美元换一个LED灯，对消费者来说是一个很大的障碍。考虑到在LED的寿命期内电力成本和更换成本的降低，以这样的价格换一个LED灯确实有经济意义，但是消费者不习惯于这样联系起来看问题。总之，仓库、车库等支付大量照明电费的商业企业转向LED照明的速度快得多，因为费用节省更加明显。随着LED灯购买费用的下降，将有更多的消费者愿意转向LED照明。

同样重要的一个因素是LED照明解决方案的尺寸。很多LED灯都是直接旋入灯座的，因此整个解决方案必须与原来使用的白炽灯有相同的形状和体积。由于LED需要散热器和复杂得多的驱动器电路，所以在相同的体积中装入这两样东西可能是一个挑战。因此，人们需要的将是这样的LED驱动器IC：能在一个简单和占板面积紧凑的解决方案中提供所有这些需要的功能。

一种全新的解决方案

幸运的是，一种新的解决方案，凌力尔特的LT3799，可以解决这些离线式LED的所有驱动难题。该器件是一款隔离型反激式LED控制器，具有源PFC，专门为在90VAC～265VAC的通用输入范围内驱动LED而设计。LT3789以关键传导模式工作，最大限度地减小了外部变压器的尺寸。它非常适用于驱动功率从4W至数百瓦的多种LED应用。驱动高达20W的LED的整个电路如图1所示。这个特定电路可用TRIAC调光，且在90VAC～265VAC的通用输入范围内，能提供高达1A的LED电流，同时提供超过86％的效率(参见图2)。稍微改变一下外部组件，这个电路就可以进一步优化，以在120VAC、240VAC甚至377VAC或几乎任何常见的AC输入情况下使用。

LT3799运用单级设计，整个LED驱动电路(包括EMl滤波器)仅需要40个外部组件，从而使该解决方案简单、占板面积紧凑且具成本效益。图1中的20W电路的总尺寸仅为30mm×75mm，高度仅为30mm，从而成为种类繁多的LED应用的理想选择。

LT3799采用独特的内部电路提供高达0.98的有源PFC，从而非常容易满足美国能源部(Departmentof Energy―DOE)的要求，同时还符合IEC 61000-3-2 C类照明设备谐波要求(参见图3)。

此外，在整个输入电压、输出电压和温度范围内，LT3799还提供LED电流调节。在图4中可以看到，当输入从90VAC变到150VAC时，正如大多数美国照明应用所要求的那样，LED电流保持了±5％的稳定度。LT3799用一个独特的电流检测电路取代了光耦合器，以向副端提供良好调节的电流。这不仅降低了成本，还改进了可靠性。

LT3799还能与标准壁式TRIAC调光器一起使用，而不会产生任何可见闪烁。集成的LED开路和短路保护确保多种LED应用具有长期可靠性。最后，其耐热增强型MSOP-16封装有助于形成非常紧凑的LED驱动器解决方案。

结论