LED驅動器：選擇匹配具體的應用電路設計

　　現今的LED照明已具備了多元化的應用場合，從簡單的白熾燈或冷陰極熒光燈（CCFL）替代品，到新的建筑、工業、醫療和其他應用。為了在應用中最佳化匹配燈和光亮，不同的LED照明應用通常都有相對應的性能標準要求。

　　為了驅動LED，工程師可以從琳瑯滿目的驅動器架構中挑選，然而每一架構都有各自的優缺點，針對具體應用的適應能力有好有壞。選擇驅動器架構時需考慮的因素有很多，其中成本占據首要位置，其次是隔離、調光、閃爍、色溫、功率因數、可靠性、熱管理等問題。

　　基本的LED驅動器架構有幾種：次級側控制、初級側控制、隔離式/非隔離式。此外，功率因數控制（PFC）也是在許多應用中的一個主要性能考慮因素，其解決方案由帶PFC功能的兩級或單級驅動器，或不帶PFC功能的單級驅動器（主要用于功率低于5W的應用）組成。因此，整個驅動器子系統就是一系列權衡下的結果，目的是降低物料清單（BOM）成本，實現最高效率，同時提供調光功能，打造一款溫度可控、具備故障保護功能的產品。

　　基本的驅動器架構

　　為了實現最佳的隔離和控制，次級側控制架構監測輸出電壓/電流，并通過一個光隔離通路向初級側驅動器提供反饋信號（圖1）。該反饋信號使次級側控制器能夠提供較好的電流及電壓控制精度。更簡單的初級側控制方案消除了次級側控制器和光隔離信號通路，從而降低了系統成本，在提高系統性能的同時，縮減了系統尺寸。在這種方案中，初級側驅動器通過初級側波形分析確定輸出電流和電壓（圖1）。取決于分析的質量，初級側控制可以做到匹敵甚至超越次級側調節及性能，因此是當今隔離式LED驅動器常用的解決方案。

　　圖1：兩種常見的LED驅動器方案采用了次級側控制（上圖）和初級側控制（下圖）。次級側控制具備較好的電流及電壓控制精度，但初級側控制可減少元器件數量和系統尺寸，同時提高性能。

　　基本的初級側控制電路通過輸出級變壓器實現了隔離。但是，為了減少元器件成本，非隔離方案采用電感器替代變壓器，并能采用降壓控制器替代初級側驅動器反激電路（圖2）。在非隔離方案中，控制機制得到了簡化，但為了防止輸入與輸出間短路，該電路要求更加復雜的物理隔離。目前，大多數LED驅動器設計采用的是隔離式架構。在未來一兩年內，電路設計領域的進步將可提供更進一步降低成本的方案。

　　圖2：初級側驅動器可通過在輸出級使用變壓器，設計成隔離式配置；或通過使用電感器替代輸出變壓器，并選用降壓控制器替代反激電路，設計成非隔離配置。