讓LED更高效的驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)

　　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(duì)光線(xiàn)的響應(yīng)是指數(shù)式的，不能察覺(jué)出小于20%的光線(xiàn)減弱。因此，即使LED中出現(xiàn)相當(dāng)大的紋波電流，我們也不會(huì)察覺(jué)出光輸出的減少。

圖3 紋波電流對(duì)LED光輸出的輕微影響

　　此外，紋波電流還通過(guò)提高功耗而影響LED性能，這可能導(dǎo)致結(jié)溫升高，而且對(duì)LED的使用壽命有重大影響。圖4給出了一個(gè)例子，其中LED的相對(duì)光輸出是時(shí)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(shí)的10000小時(shí)延長(zhǎng)到63攝氏度時(shí)的25000小時(shí)。

圖4 高結(jié)溫會(huì)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(shí)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(huì)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(gè)電壓源，因此電流波形對(duì)功耗沒(méi)有影響。然而，壓降有一個(gè)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(shí)候，對(duì)功耗也沒(méi)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(dāng)大大超過(guò)此水平時(shí)，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(dǎo)體的使用壽命。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)結(jié)溫每降低10攝氏度，半導(dǎo)體的使用壽命就會(huì)延長(zhǎng)兩倍。并且，由于電感的限制許多的設(shè)計(jì)都傾向于更小的紋波電流。絕大多數(shù)的電感的設(shè)計(jì)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(yīng)用

　　LED中的電流在很多情況下都是由鎮(zhèn)流電阻或線(xiàn)性穩(wěn)壓器進(jìn)行控制的。但是，本文中我們主要講述的是開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器。在驅(qū)動(dòng)LED時(shí)常用的三種基本的電路拓?fù)錇椋航祲和負(fù)洹⑸龎和負(fù)湟约敖祲?升壓拓?fù)?。采用何種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)取決于輸入電壓和輸出電壓的關(guān)系。