LED驱动各异的连接、控制、调光方式

LED作为一种发光器件，需要特定的驱动电路去控制其电流。一般当发光二极管的数量很多或者二极管耗电量比较大，这时候就需要驱动了，而且往往这个驱动是几级的驱动，把这几级驱动做到一个集成芯片中，也就是LED驱动IC。

考虑到LED的使用多样化，对于硬件软件设计人员来说，设计出最佳的LED驱动会很复杂。传统的设计原则以系统中LED的总功率水平为指标来选择不同的LED驱动。但是随着调光能力需求的提高以及其他需求的出现，在选择LED驱动时不仅要考虑到功率水平，还要充分考虑拓扑结构、效率、调光和混色方法。

LED驱动各异的连接、控制、调光方式

按照LED连接的方式，典型的连接分为串联LED驱动、并联LED驱动以及串并联LED驱动。串联型连接可以给驱动提供非常好的匹配特性，但是要求的驱动电压较高。并联型连接所需的驱动电压较小，但是其匹配特性不太理想，一般小于2%。串并联则结合了二者各自的优势，对于升压型控制器这类驱动电压相对较小的控制器，能够较为容易地实现高效率，而且可以灵活地配置连接方式，对于源/吸电流控制的驱动则更容易实现模拟调光。

典型的LED驱动控制方式一是我们上面说到的源/吸电流控制，另一种是电阻电流控制，即通过控制与LED串联的电阻上的电压来达到控制电流的目的，很明显，这种控制方式只适用于串联连接的LED。

最传统的调光方式是PWM调光，通过调节流经LED的电流占空比来调节亮度，我们只需要控制LED电流的道通与关断就能实现，一般来说该PWM波的频率要大于120Hz。即便不是专用的LED驱动器，通过PWM调光的方式也能够很方便地加到通用DC/DC转换器上。其不足之处在于容易受到各类噪声干扰，电学噪声、声学噪声以及光学噪声都会对其产生不小的干扰。但肯定的是PWM调光以不同的占空比来调制平均电流，可以轻松获得高达16位的分辨率，能实现更好的效果。

（PWM调光驱动模块，TI）

模拟调光通过调节LED的电流来调节亮度，通过LED的电流在0-100%之间线性变化。因为LED电流是连续的，所以模拟调光方式的功率级易于处理，而且不会有噪声。与PWM调光相比，相同亮度时候，模拟方式的能效会更高一些。此外模拟调光还有一点是PWM调光不能实现的，模拟调光可调节流经LED的直流正向电流，因此可用于进行颜色校准，以达到一定色温，如6500K白色。

LED照明驱动该如何选择？

LED照明几乎无处不在，作为最高效的光源之一，其在驱动选择上需要注意拓扑结构和灵活的调光控制，尤其是对于大功率级的应用。需要对LED的总正向电压和输入电压作比较，如果总正向电压高于输入电压，那么就需要选择升压拓扑来满足电压要求，如果低于输入电压，则需要使用降压拓扑来提高整体效率。

对于调光控制，模拟调光和PWM仍是主流。在模拟调光上可以考虑使用两种类型的输入源，直流电压输入和PWM输入。采用直流电压输入受到电压精度的影响，通常调光比会比较低，PWM输入能实现很高的调光比。

（模拟调光驱动模块，ADI）

PWM调光分主FET调光、串联FET调光和并联FET调光，主FET调光具有最高的上升和下降时间，很难实现快速调光和高调光比。串联FET调光可以提高调光速度和调光比，而并联FET则是调光速度最快、调光比最高的一种方案。如果需要较快的调光速度，那么并联FET PWM调光会是不错的选择，如果要求尽可能减少闪烁，那么只能从模拟调光着手。

小结

在LED的发展中我们可以看到，为了满足更高的功率密度、更高的效率和更小的封装，LED驱动的集成度越来越高，其成本已与分立式晶体管阵列相当。有些在驱动器中加入内部重影消除电路，还能够简化点阵显示器的驱动设计。

更低的电磁干扰同样是LED驱动在尽可能做的，LED驱动器产生的电磁辐射既可以通过电源线传输，也可以磁耦合或容性耦合到相邻电路段中。这些辐射通常不会造成破坏，但可能导致相邻电路元件工作不正常。当今的LED驱动器特别注重低电磁辐射，不少LED驱动IC厂商采用了一些创新来降低器件的此类风险。

审核编辑 ：李倩