圖3 光輸出整體容差與電流源容差的對比
表2 整體容差和一列假設(shè)電流源容差的對比
根據(jù)方程1可以發(fā)現(xiàn)，最低容差因數(shù)的作用大于其他，而且實際的整體容差值要遠優(yōu)于各個因數(shù)在最壞情況下的容差的和，尤其是當(dāng)其中一個因數(shù)遠好于其他因數(shù)時。觀察圖3，電流源容差的最合理的目標(biāo)是將其控制在LED光輸出的容差范圍內(nèi)。記住一點：出于成本考慮，許多燈具會使用來自不同分級的LED。
高品質(zhì)LED燈要求更多的回饋
LED制造商和他們的分銷伙伴正努力地改進產(chǎn)品的光通量容差，在合理的成本范圍內(nèi)提供更細的分級。對于希望產(chǎn)品可使用5年或50,000個小時，并在使用期內(nèi)保持整體光輸出不變的設(shè)計師而言，即使想滿足最密集的通量分級和設(shè)定0.1%的容差電流源也很難實現(xiàn)。因為熱量和隨著時間延長而產(chǎn)生的性能衰減等兩個重要因素會降低LED的光通量，即使電流源容差和LED光通量容差都達到0.001%也無法解決該問題?？紤]到這些損耗，高品質(zhì)固態(tài)照明產(chǎn)品設(shè)計師必須找到具有額外反饋回路的電源，也即找到熱量和光源。為此需要進行調(diào)光控制，可以對輸出電流進行線性控制和PWM(脈寬調(diào)變)控制的積體電路便成為最佳選擇。
美國國家半導(dǎo)體的LM3409和LM3424都是LED驅(qū)動器控制IC，它們是適用于半導(dǎo)體照明的第二代電流源。二款產(chǎn)品均可透過可變電阻器或電壓源來控制平均的LED電流值，并且可為PMW(脈寬調(diào)變訊號)調(diào)光訊號提供專門的輸入訊號。除了線性控制回路外，LM3409和LM3424的類比調(diào)節(jié)功能也讓系統(tǒng)設(shè)計師可以在權(quán)衡輸出電流精度及尺寸、成本和電流檢測電阻的功耗間做出自己的選擇。
圖4 LM3409/09HV降壓LED驅(qū)動器
圖4所示的LM3409/09HV控制降壓電路，是功率LED驅(qū)動器中最常用的電路模式。圖5中的LM3424可以作為升壓穩(wěn)壓器LED驅(qū)動器，也可以作為降壓/升壓、SEPIC(單端主電感轉(zhuǎn)換器)、反激式甚至是''懸浮''降壓電路。
圖5 LM3424升壓LED驅(qū)動器
需要光控制的應(yīng)用領(lǐng)域
路燈是一個很好的光源示例，因為它有嚴格的法定標(biāo)準(zhǔn)限制。對于公路用路燈，歐盟國家規(guī)定了其最小和最大的光輸出及照明模式。對于符合此規(guī)定并提供五年或更長使用壽命的LED路燈來說，設(shè)計時必須考慮到熱量引起的即時光通量損失和更長時間下性能下降帶來的通量損失。一種很自然的方法是使用光感測器，比如構(gòu)成線性控制回路的光電二極體。在系統(tǒng)啟用的第一天，應(yīng)當(dāng)就僅使用整體可用驅(qū)動電流的一部分，這樣做是考慮到隨著時間推移，驅(qū)動電流將慢慢增至一個上限，籍此保證光輸出恒定?？梢詫⒐怆姸O體偏置，并轉(zhuǎn)換為一路脈寬調(diào)變訊號，這將有助于在調(diào)光范圍內(nèi)維持更加恒定的相對色溫，其線性控制回路更加簡單，一般而言調(diào)光范圍也比較小。根據(jù)不同的時間、運動感測器或其他節(jié)省功耗的措施，對光輸出進行控制時，PWM控制將更加有用。圖6給出了具有更長壽命、光輸出恒定的LED燈的假定的原理圖。
