LED 光源工作的主要參數(shù)是VF,、IF,，其它相關(guān)的是顏色/色溫/波長/亮度/發(fā)光角度/效率/功耗等,。LED 是一個P-N 結(jié)二極管,，只有施加足夠的正向電壓才能傳導(dǎo)電流，VF 正向電壓是為LED 發(fā)光建立一個正常的工作狀態(tài),，IF 正向電流是促使LED 發(fā)光，發(fā)光亮度與流過的電流成正比例,。白光LED VF 標(biāo)稱電壓：3.4V± 0.2V ,。LED 光源在大批量生產(chǎn)時，每一批LED 的VF 具有一定的離散性,，為了客戶使用時需要的一致性,，LED 出廠時必需按不同的VF 分檔出售；客戶訂購時同一批燈具需用的LED 光源必需選用同一檔次VF 的或相鄰檔次的,，否則會影響同一批生產(chǎn)的LED 燈具亮度有差異,；LED IF 工作電流按應(yīng)用需要選用，不同的電流檔次不能混用,。
LED光源驅(qū)動電路
LED 光源的驅(qū)動電路就是把12V 直流電壓變換成穩(wěn)定的恒流源,，電路的設(shè)計(jì)本著刪繁就簡、節(jié)省成本的原則,，應(yīng)該從能完成這個電路設(shè)計(jì)要求的眾多LED驅(qū)動芯片中選擇集成度高,、性能較好、應(yīng)用電路簡單,、價格較平的性價比有優(yōu)勢的芯片,。因此選擇驅(qū)動電路周邊器件少的驅(qū)動芯片是生產(chǎn)成本的首要考量,。
PT4115 用在1—6W 的白光LED 光源驅(qū)動方案時只需要四個零件（圖2），
圖2 PT4115LED 光源驅(qū)動電路
Cin 是輸入濾波電容,，Rs 設(shè)定流過LED 的電流IF,，Rs=0.1/ILED；L 是續(xù)流電感,，D5 是續(xù)流二極管,。因適配器已提供12V 的直流電壓，原圖為交流電壓輸入整流
用的橋式整流器D1-D4 可省略,。雖然零件少了但對零件的要求高了,，設(shè)計(jì)時要按表1 提示的要求選用，才能使電路進(jìn)入良好的工作狀態(tài),。PT4115 的開關(guān)頻率采用抖頻技術(shù)有效降低EMI,，省略了抗EMI 電路。
表1 關(guān)鍵元器件的選擇
LED 光源驅(qū)動芯片的恒流精度對于LED 燈具生產(chǎn)廠家而言是至關(guān)重要的,，目前LED 光源驅(qū)動IC 的恒流精度批量生產(chǎn)時都會有一定的離散性,，LED 燈具生產(chǎn)廠家在批量生產(chǎn)調(diào)試時，同樣的電源,、同樣的LED 光源負(fù)載,、同樣的恒流源電源板，因同一型號的不同驅(qū)動IC 其恒流精度的個性差異會導(dǎo)致恒流源電源板輸出電流產(chǎn)生一定的公差,，會使同一LED 光源負(fù)載的發(fā)光亮度有所不同,，這就會增加恒流源電源板大批量生產(chǎn)時在線調(diào)試的時間，影響生產(chǎn)力,。因此,，恒流源電源板生產(chǎn)廠家應(yīng)選用恒流精度高的驅(qū)動IC，恒流精度至少要小于±3%,，如是±1%更理想,，但其價格會高于±3%的產(chǎn)品。
幾點(diǎn)關(guān)鍵技術(shù)
1）電感的選擇
以3X1W的高亮度白光LED光源的設(shè)計(jì)案例而言,，三個1W的LED光源串聯(lián),， 其工作電流可設(shè)計(jì)為300-350mA，L的電感量應(yīng)選用68uH—100uH,，Q 值大于50,，飽
和電流大于800mA 的磁路閉合電感器。PT4115 的設(shè)計(jì)最佳工作頻率在1MHz 以下,，電感量大了小會影響其工作頻率,，本方案的電感設(shè)計(jì)在68uH 以上，這樣系統(tǒng)工作頻率可以控制到1MHz 以下。電感量小了,，工作頻率趨高,，由于PT4115內(nèi)部電流檢測電路響應(yīng)速度限制，對內(nèi)部電流正常檢測出現(xiàn)影響,，不能更好的實(shí)現(xiàn)對內(nèi)部開關(guān)的導(dǎo)通/關(guān)斷控制,。另外由于高頻率會帶來較大的開關(guān)損耗，使芯片運(yùn)行在較高的結(jié)溫下,，電應(yīng)力加大,，不利于穩(wěn)定工作。電感量太小還會導(dǎo)致PT4115的SW 端燒壞,，而無輸出,。
電感的DCR 越小，效率越高,。建議選用EPC13 錳鋅4000 磁芯,。電感器的飽和電流選小了，D5 肖特基二極管的電流選小了,，將會導(dǎo)致整個電路的續(xù)流不足,，LED 光源會產(chǎn)生人眼可見的閃光。將電感器的飽和電流和肖特基二極管的電流適當(dāng)增大即可增大整個電路的續(xù)流電流,，消除因此產(chǎn)生的閃光,。
2）適配器（Adapter）的選擇
適配器（Adapter）為本方案LED 臺燈提供穩(wěn)定的交流電源->交直流降壓變換，它的實(shí)時帶載輸出能力將影響本方案LED 臺燈的性能,，用于本方案3X1W 白光LED 臺燈的適配器,，它在帶載時輸出電流應(yīng)大于1A，電壓應(yīng)穩(wěn)定在DC12V,。有些帶載能力差的適配器,，連接上本方案LED 光源負(fù)載時，其實(shí)時輸出電壓會跌落到7V,，甚至6.5V，對于工作電壓從8V 開始的LED 驅(qū)動IC,，屆時會進(jìn)入欠壓保護(hù)狀態(tài)而停止工作,，一旦驅(qū)動IC 停止工作，電壓又回升至12V,，LED 驅(qū)動IC 再次進(jìn)入工作狀態(tài),，如此周而復(fù)始，使LED 臺燈出現(xiàn)人眼可見的閃光,。此時,，只有更換帶載能力好的適配器才能使LED 臺燈正常工作。同時應(yīng)選用工作電壓范圍自6V 初始的LED 驅(qū)動IC，也可降低對適配器選擇要求,，以降低生產(chǎn)配套成本,。
3）關(guān)于EMI 的傳導(dǎo)與輻射
本LED 臺燈方案總體設(shè)計(jì)時要考慮能過EMI 的傳導(dǎo)與輻射，過EMI 的傳導(dǎo)與輻射的關(guān)鍵是電源變換器,，因此要選用能過EMI,，甚至能過CE、UL 的適配器來配套,，以利生產(chǎn)的LED 臺燈能出口歐美日市場,。恒流源電源板因使用的驅(qū)動IC是DC/DC 開關(guān)器件，工作時開關(guān)頻率會輻射,，因此內(nèi)置在臺燈底座金屬殼內(nèi)可有效降低輻射,，機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時應(yīng)考慮金屬底座內(nèi)的磁路屏蔽。