中心議題：

• LED恒流驅動精準控制方法

解決方案：

• LED分布式恒流驅動原理
• 軟,、硬結合的精度控制思路
• 提升LED驅動效率的設計新法

本文討論LED恒流驅動" title="LED恒流驅動" target="_blank">LED恒流驅動精準控制,，講述不同的驅動在不同應用中的區(qū)別，包括分布式恒流驅動原理介紹,，軟,、硬結合的精度控制思路，以及提升LED驅動效率的設計新法,。LED為電流驅動型器件,，包括光效率、電源效率,、散熱和產品亮度等在內的許多參數(shù),，都受到精準控制LED驅動電流的影響。

分布式恒流驅動原理介紹

在以往的白熾燈和節(jié)能燈市場,，大公司所形成的規(guī)格有限的主流燈具型號,， LED很難再繼續(xù)遵守。LED有它的應用靈活性,，在日后的設計中會帶來較多的電源規(guī)格,。我們要避免過多的電源規(guī)格，不給日后量產帶來諸多障礙,。本著在不限制設計靈活性同時,，還能兼顧盡量少的電源設計規(guī)格的思路，我們提出了分布式恒流架構,。

分布式恒流的原理在于,，在各并聯(lián)支路點均設立獨立恒流源，以管理,、維持,、控制支路與支路、支路與整體線路的穩(wěn)定,。分布式恒流電路在使用上可視為一個完整的線路結構,，而實際應用是分布在線路各節(jié)點的，是一個可以通過恒流控制并能相互通訊的電路結構,。分布式恒流設計LED產品,，有著非常高的產品穩(wěn)定性以及獨有的設計優(yōu)勢。

在當前，LED產品宣稱與實際使用壽命有較大的差距,。在驅動線路設計技術積累有限的情況下,，用評估產品壽命的方法來衡量實際使用壽命，容易造成誤差,。而驅動線路的穩(wěn)定性將直接影響產品整體穩(wěn)定,。
                       
分布式恒流技術有高可靠性的原因在于，讓AC電源部分繼續(xù)沿用傳統(tǒng)開關電源,，采用恒壓的供電模式,。開關電源技術積累會給LED電源設計創(chuàng)造品質條件。在同一功率電源規(guī)格下,，不用再開發(fā)新的電源型號,，功率可向下兼容，大大減少電源規(guī)格,，提高電源統(tǒng)一性,。

軟、硬結合的精度控制思路

在日常驅動電源設計中,，周邊器件累計誤差處理起來很是棘手,，導致驅動電源參數(shù)離設計初衷相差甚遠。恒流驅動需要電流檢測,，通常做法是在支路中串接毫偶電阻獲取回授信息,，要達到高的效率，電阻值會越小,，過小的毫偶電阻給生產,、測試都帶來不便，一般的儀器無法驗證到正確值,，生產過程也會影響到精度,，電阻方式設定電流是固定方式，調整并不方便,。

軟,、硬件結合方式將開啟LED應用技術的飛躍。LED恒流精度值軟件化,，可大幅提升LED應用的靈活性,。恒流驅動器電流設定軟件化實際上就是在IC內部設立寄存器，根據(jù)實際產品應用存儲的方式設置輸出電流大小,，這一切都是軟件化過程，不需要更改線路設計,?？赏ㄟ^微機操作軟件，用直觀的數(shù)字寫入完成電路電流設定。
                  

驅動線路周邊零器件,，這是我們的目標,。周邊零器件不會帶來設計器件參數(shù)誤差累計，從而大幅提高恒流的精度,。

我國的IC制造工藝目前不能滿足LED驅動精度要求,，但是我們可以用新技術、新辦法達到世界頂級恒流精度水平,。驅動精準控制便是其中一種方法,。

在進行驅動精準控制時，首先要看設計目的是什么,？是按照最高光效,，還是按照燈具的一致性設計？如果僅限于驅動電流的精準,，實際上是很容易做到的,。例如驅動電流穩(wěn)定準確，或隨溫度變化有保護等,。但在客戶看來并不僅限于這些,。客戶要求各項參數(shù)都能符合要求,，比如產品的一致性,、效率等。對于客戶的這些要求,，我們需要在設計驅動上下功夫,。歸根結底還是怎樣控制精準度，并最終按照我們的設計意圖來調整電流,，提高產品的穩(wěn)定性,。

為了達到上述目的，我們可以通過在精細化的恒流輸出范圍內,，均等的劃分若干等級,，并將每階電流數(shù)字化描述，驅動IC讀取對應數(shù)字并執(zhí)行相應電流值來實現(xiàn),?？梢赃x擇內置非易失性E2PROM。相信任何寄存器都能完成其任務,，可按照應用需要和工藝允許的條件,，決定存儲器的類型選擇。

電流階的劃分與設計可因市場的不同而有所區(qū)別,。分布式恒流內置寄存器后,，電流值劃分會彌補工藝上的精度不足,。因制造工藝原因輸出電流總是有誤差，軟件化后將因此而得到改善,。

長運通的驅動IC在出廠時,，可根據(jù)客戶的不同需求，提供不同的電流輸出值,，免除批量校準過程,。小用量的客戶還可通過附贈的微機軟件自行改寫電流值。此外,，客戶還可以通過產品設計接口來根據(jù)需求改變產品的亮度,，并在年久后，因LED光衰減或根據(jù)現(xiàn)實使用情況,，再次確定驅動電流值及用途,。

提升驅動效率的設計新法

AC電源驅動LED在單串接支路是可行的，可是單串接只是LED驅動應用中很少一部分,，大多應用有并聯(lián)情況,。在有并聯(lián)LED驅動的情況下，整體恒流設計中的支路LED并不一定工作在恒流狀態(tài),，整個產品LED電流是相互影響的,。通常，在小電流設計中選擇并聯(lián)使用,，這是因為小電流產品不會立即受影響而損壞,，但隱患是仍然存在的。

在大電流設計者中,，例如LED路燈設計,，設計者不會將多路LED直接并聯(lián)上去，因為這樣危險會立刻發(fā)生,。通常的做法是,，先恒壓再DC恒流，通過這兩級設計完成,。我們知道DC驅動效率是在合理的電壓和負載條件下,，那么如何保證負載LED數(shù)量或LED隨溫度變化都在合理的范圍內？怎樣靈活的讓客戶變更LED驅動數(shù)量,？解決以上問題需要設計AC到DC恒流的回授機制,，但到目前為止并不具備該技術條件。

長運通采用了另外一種做法：該公司的分布式恒流驅動器,，能提供光耦驅動能力,，其中一個支路可作為全部支路的代表。分布式恒流支路相互可以通訊,，實現(xiàn)自適應的聯(lián)動機制,，同時兼容控制,、數(shù)據(jù)讀寫接口功能。此外,，周邊設計零器件化，電源輸出電壓與負載阻抗匹配,，從而實現(xiàn)恒流源與光源集成,。
                      
目前，AC電源結合控制方式主要包括以下幾種：1.原邊反饋電源,。該技術用于小功率LED燈具驅動,，用原有原邊反饋充電器開關電源移植而來。這部分AC驅動沒有因LED應用而改變規(guī)格,，有著諸多的型號供選擇,。除體積受限外，設計上與開關電源沒有本質區(qū)別,，借用到LED也算合理,；2.大功率隔離照明電源。該技術中,，LED驅動全部是采用開關電源而設計,，任何公司到目前為止都沒有推出針對LED專用AC驅動器件，隔離電源就是開關電源,?；究梢詳嘌蚤_關電源就是LED-AC驅動，也是主要的應用方式之一,；3.非隔離LED驅動電源,。非隔離LED驅動推出較多針對性電源技術，是值得肯定的,，是LED電源一個方向,。隔離安全主要取決于與外殼爬電間隙設計，并沒有規(guī)定LED電源一定要隔離設計,，也沒有限制輸出電壓值,。關鍵是采用哪種隔離更安全。非隔離有驅動效率高等優(yōu)點,，結合結構也能設計出優(yōu)質,、安全、高效的LED產品,；4.可控硅調光兼容性電源,。該技術應用特殊，數(shù)量受限,，屬于過渡性技術,。

在目前主流AC電源市場中,，重點是前三項。其中非隔離技術發(fā)展較快,。而前兩項隔離LED驅動設計,，均是移植開關電源芯片，本質上沒有脫離開關電源原有模式,。雖然各公司的諸的專家學者都在致力于LED照明電源研究,，但目前技術依然停留在開關電源階段。為此LED照明電源主要研究的重點應該放在次級DC部分,，將恒壓開關電源與分布式恒流技術結合,。