讓LED更高效的驅(qū)動設計

　　圖3量化顯示了疊加于DC輸出電流之上的三角紋波電流所引起的光輸出的減少。在絕大多數(shù)情況下，該紋波電流的頻率高于肉眼可以看到的80Hz。并且，肉眼對光線的響應是指數(shù)式的，不能察覺出小于20%的光線減弱。因此，即使LED中出現(xiàn)相當大的紋波電流，我們也不會察覺出光輸出的減少。

圖3 紋波電流對LED光輸出的輕微影響

　　此外，紋波電流還通過提高功耗而影響LED性能，這可能導致結(jié)溫升高，而且對LED的使用壽命有重大影響。圖4給出了一個例子，其中LED的相對光輸出是時間和結(jié)溫的函數(shù)。如果我們確立了LED的使用壽命光輸出為額定的80%，則LED的使用壽命將從74攝氏度時的10000小時延長到63攝氏度時的25000小時。

圖4 高結(jié)溫會縮短LED的使用壽命

　　圖5量化顯示了由于紋波電流造成的LED功耗的增加。與LED的散熱時間常量相比，由于紋波頻率較高，因此高紋波電流（以及高峰值功耗）不會影響峰值結(jié)溫，其是由平均功耗決定的。LED的大部分壓降就像一個電壓源，因此電流波形對功耗沒有影響。然而，壓降有一個電阻分量，并且功耗由該電阻乘以均方根（RMS）電流的平方?jīng)Q定。

　　圖5還闡明即使是在紋波電流較大的時候，對功耗也沒有重大影響。例如，50%的紋波電流僅增加不到5%的功率損耗。當大大超過此水平時，您需要減小電源的DC電流以保持結(jié)溫不變，從而維持半導體的使用壽命。根據(jù)經(jīng)驗結(jié)溫每降低10攝氏度，半導體的使用壽命就會延長兩倍。并且，由于電感的限制許多的設計都傾向于更小的紋波電流。絕大多數(shù)的電感的設計旨在處理小于20%的Ipk/Iout紋波電流比率。

圖5 紋波電流增加了LED的功耗

　　3 典型應用

　　LED中的電流在很多情況下都是由鎮(zhèn)流電阻或線性穩(wěn)壓器進行控制的。但是，本文中我們主要講述的是開關(guān)穩(wěn)壓器。在驅(qū)動LED時常用的三種基本的電路拓撲為：降壓拓撲、升壓拓撲以及降壓-升壓拓撲。采用何種拓撲結(jié)構(gòu)取決于輸入電壓和輸出電壓的關(guān)系。