高功率驅動(dòng)IC助LED系統照明躍上新臺階

　　以上簡(jiǎn)單敘述LED燈泡正常工作時(shí)需要什么條件，那么，如果出現對其工作或者驅動(dòng)積體電路（IC）電流工作有不利影響的因素，結果會(huì )如何呢？

　　答案是，會(huì )對LED燈輸出亮度產(chǎn)生不利影響，甚至導致嚴重的后果。這些事件包括過(guò)壓（在開(kāi)路LED事件時(shí)會(huì )出現）以及過(guò)電流事件（在短路或者重新插拔LED鏈時(shí)會(huì )出現）。當然，較差的散熱環(huán)境也會(huì )對LED燈使用壽命產(chǎn)生不利影響，因此，良好的散熱設計也非常關(guān)鍵。

　　這就顯示了哪些因素會(huì )損害LED，甚至導致LED及其驅動(dòng)電路失效。在這些知識基礎上，照明系統設計人員應審慎考量LED燈泡設計技術(shù)，特別是LED驅動(dòng)電路的元件選擇標準等，從而保護LED不受損害。以下詳述各大關(guān)鍵因素。

　　為L(cháng)ED提供穩定電流

　　LED驅動(dòng)IC非常關(guān)鍵，因為該元件要面對各種各樣的輸入電源，隨著(zhù)應用領(lǐng)域的不同，LED驅動(dòng)IC設計也各不相同，以把輸入電源轉化成所需要的電壓和電流，實(shí)現最佳的LED性能。過(guò)壓或過(guò)流都會(huì )對LED使用壽命或光輸出造成不利影響，因此，電壓和電流越穩定，系統就越可靠。所以，±5%範圍內的穩壓和穩流有利于延長(cháng)LED使用壽命，減少使用故障。

　　LED驅動(dòng)電路須應對異常瞬變電壓

　　為保護LED不受過(guò)壓的影響，首先須要求LED驅動(dòng)IC能夠處理比正常工作時(shí)更大的瞬變電壓。汽車(chē)應用環(huán)境是一個(gè)很好的實(shí)例，其負載突降時(shí)會(huì )達到42伏特，甚至更高。

　　保護LED不受過(guò)熱影響

　　LED照明裝置一般較小，沒(méi)有空間設置散熱片，甚至沒(méi)有風(fēng)扇進(jìn)行空氣對流散熱，因此，須要通過(guò)傳導來(lái)處理大部分散熱需求。業(yè)界在設計構思階段就須要考慮良好的散熱功能，在此，使用轉換效率非常高的LED驅動(dòng)IC也會(huì )有很大的幫助。驅動(dòng)IC轉換效率愈高，轉換的能量損失就愈小，產(chǎn)生的熱量也就愈少，因此，效率90%以上的LED驅動(dòng)IC將有助于實(shí)現良好的散熱設計。

　　有助于散熱的另一個(gè)方法，是在LED中採用晶片內溫度感測器，如果由系統控制器來(lái)監視此溫度訊號，那么，控制器便可對系統總電流進(jìn)行節流，從而減少熱量的產(chǎn)生。當然，這樣的代價(jià)是降低光輸出，但這會(huì )比整個(gè)系統失效好得多。故障狀態(tài)消失后，便可恢復正常工作。

　　最后，LED所採用的這些散熱方法也可以擴展應用到LED驅動(dòng)IC，在整個(gè)系統層級採用這些方法也是個(gè)不錯的主意。

　　以下以業(yè)界高功率LED驅動(dòng)IC（圖1）為例，其具有相當精密的降壓升壓LED控制器，無(wú)論輸入電壓高于、低于還是等于輸出電壓，驅動(dòng)IC都能實(shí)現固定輸出電壓。另外，與復雜低效的單端初級電感轉換器（Single-ended Primary Inductor Converter， SEPIC）不同的是，此四路開(kāi)關(guān)同步單電感架構不僅簡(jiǎn)化了轉換器設計，而且還提高工作效率，從而降低熱耗。

　　圖1 使用高轉換效率LED驅動(dòng)器的100瓦LED驅動(dòng)電路，峰值效率高達98.5%

　　從圖1的100瓦照明驅動(dòng)IC塬理圖可以看出，在整個(gè)輸入電壓範圍內，輸出電壓/電流達到33.3伏特/3安培（A）時(shí)的轉換效率高達96%。