需要大量LED的路燈照明方案

　　使用單個串聯串

　　LED 光線輸出主要與正向電流成正比。為了確保光線輸出的LED在給定數量 內，最簡單的解決方案是將LED 全部串聯。這種單個串聯串解決方案存在的主要問題是，只要其中一個 LED 故障開路，就會讓整個燈熄滅。現在 LED 已經變得更堅固耐用，許多 LED 具有反并聯奇納二極管或閘流晶體管，可將潛在的開路故障轉換成類似于短路的情況。對于沒有內置 保護功能的LED，現在很多電子器件制造商可以提供與每個 LED 反并聯的分離式硅控整流器 (SCR) 鉗位。既然開路故障可以強制轉換成類似于短路的故障，因此不必擔心單個器件會導致整個燈出現問題，取而代之的，新的關注點在于判斷多少個 LED 發生故障會導致整個燈泡的維修。圖 1示意了使用 LM3409/09HV 降壓 LED 驅動器的高可靠性單串系統。

　　對單串解決方案而言，更為重要的是總驅動電壓 VO值。氮化銦鎵技術的改進之處是使 1W LED 的正向電壓接近于 3.0V，但經過正向電壓盒的分配后，每個器件3.3V的 VF 是合理的預估值。將 50 個這樣的 LED 串聯在一起，總驅動電壓 為VO = n × VF 即 165V。可接受的最大 VO值主要取決于 IEC、UL 或 VDE 等安全標準。例如，為了滿足安全性超低電壓IEC 規格，系統必須具有變壓器隔離的輸出，且次級系統上的最大直流電壓值必須小于 120V。所有可用的燈都會享有 SELV 認證所帶來的巨大好處，因此，LED 驅動設計師通常會因較高的 VO 而放棄單串解決方案，并忽視可確保每個 LED 的驅動電流都相同的好處。

　　串并聯

　　當需要具有限定次級電壓的隔離式系統時，唯一的選擇是采用多個 LED串。雖然該系統試圖采用一個大的電流源(如圖 2 中所示)或增加串聯功率電阻器(如圖 3 中所示)，但這些都不是適用于路燈的解決方案，因為它們無法確保不同串之間的驅動電流相等。圖 4 所示的交叉連接有時被視為平衡電流，及/或在發生開路故障時避免一整串燈變暗的有效方式，但這也僅僅是使每行 LED 的電壓保持為鉗位值。經過進一步觀察發現，交叉連接仍然無法使電流相符，也無法避免任意的 LED開路或短路時會出現的進一步不平衡的狀況。

　　不平衡的電流會產生不平衡的熱量，從而導致消耗過多電流的LED 的發光功效立即降低，并使其快速退化。LED 路燈必須產生光束模式為 Y 的 X 個流明數，且必須能正確工作數年之久。確保系統不只在第 1 天更能在隨后的五年或 50,000 小時后仍能產生正確數量的光線的唯一方法是令每個LED串都有一個控制電流源。

　　多個降壓穩壓器

　　在開關穩壓器當中，降壓穩壓器是有口皆碑的，因為它天生就適合用作電流源。降壓穩壓器也是最簡單、最便宜且最省電的傳統硬開關式拓樸結構，且很多不同的廠商都提供了從控制 IC 到完整模塊的不同功率等級和配置的降壓穩壓器 LED 驅動器。具有多串 LED 的大功率 LED 驅動系統的傳統解決方案，是為每串LED安裝降壓穩壓器(如圖 5 所示)。由于降壓穩壓器只能降低輸出電壓，因此只要使降壓穩壓器的輸入電壓低于所需的閾值，即可確保在次級上獲得最大的直流電壓。由于早前在電信領域的普及以及常見的 60V DC的次級限制， 48V DC 是目前流行的輸入電壓值。這同時也為每串 12 個串聯的氮化銦鎵 (InGaN)LED，提供了介于最小輸入電壓和最大輸出電壓(LED 串電壓)之間合適的閾值。

　　為每串 LED 安裝降壓穩壓器的好處是能保證各串之間的電流相符，這對于要求較長使用壽命的高質量系統至關重要。每個降壓穩壓器均可通過 PWM 或線性調整 LED 電流來單獨調節光暗。部分降壓 LED 驅動器具有故障報告功能，所有降壓穩壓器均可設計成在一定的輸出電壓范圍下提供較高的功率效率。如果發生故障，每個降壓穩壓器均可向系統微控制器報告，在保持其他降壓穩壓器繼續工作的情況下，可以關閉一個或多個降壓穩壓器。