如何驱动LED产生大量的亮度

本文讨论了普通工业LED照明系统的实际必要性。它介绍了用于可调光LED灯具的各种设计以及LED本身的一些基本原理。此外，还包括挑战当今电力电子设计工程师的一些要求。

大功率工业照明灯具中的LED

与传统的“基于镇流器”的系统相比，大功率工业发光二极管（LED）灯具使用串联的高亮度（HB）LED串来生产出卓越的照明灯具。HB-LED以串联或串联-并联方式配置。它们需要恒流，恒压（CC-CV）电源，其工作电压范围为50W至200W。通过通用的离线AC电压运行的工业LED照明系统必须具备在各种输入和输出工作条件下维持高功率因数的能力。例如，要满足能源部（DOE）的固态照明的能源之星计划，明确要求大于5W的住宅和商业灯具的最小功率因数分别为0.7和0.9。此外，欧洲标准EN61000-3-2

图1所示的框图突出了典型工业LED照明系统的功能要求。尽管并非总是如此，但在此示例中，PFC功能显示在LED驱动器模块的外部。有几种广泛接受的控制方法用于实现PFC，但对于25W

LED驱动器由DC-DC转换器组成。负载控制；LED专用功能，例如调光；以及任何必要的保护功能。DC-DC转换器提供与AC电源的安全隔离，同时将高压PFC输出转换为适合LED负载要求的DC电流。当在大功率LED灯具中使用多个串并联的LED串时，LED负载控制对于电流共享是必不可少的。

在某些情况下，图1所示的DC-DC和负载控制模块可以组合在一起，其中负载控制将CC-CV反馈信息提供给DC-DC转换器。在正常操作下，LED驱动器应在CC调节下运行。但是，有时驱动程序应以CV模式运行。

例如，如果LED灯串电压增加到超过某个最大额定值，则驱动器需要通过从CC模式更改为CV模式来快速响应，以保护DC-D​​C转换器功率级组件。当驱动器以CV模式工作时，应限制或折返LED电流，以为LED负载提供过流保护。除电源转换和负载控制外，驱动器的第二个功能是启用调光功能。

有许多不同的配置可用于操作可调光LED灯具。工业LED照明系统通常将模拟或PWM调光接口与占用传感器，日光传感器和其他控件结合使用，以优化最有效的照明使用。模拟调光使用1V-10V（或0V-10V）的DC控制电压通过控制LED的DC电流来线性地调节LED的亮度。1V-10V的控制电压可将LED调光范围从100％（10V）调整为10％（1V）。由于光输出只能调低至10％，因此需要单独的开关进行开/关控制。

高功率因数，安全隔离，调光兼容性，恒定电流精度和LED负载控制是当今电力电子设计工程师面临的一些挑战性要求的例子。在保持高效率的同时，如何开始权衡满足这些要求的权衡呢？在此功率范围内，适合于LED驱动器的不同功率拓扑之间有哪些考虑因素？业界还使用其他哪些CC-CV LED均流方法？飞兆半导体如何满足这些需求？

要获得答案，请务必不要错过2014年飞兆半导体电源研讨会系列，在该系列中我们将深入研究细节，推出适用于大功率工业照明的可扩展100W LED驱动器的分步设计方法。夹具。磁性元件设计，栅极驱动，PFC和模拟电路设计也将以某种方式呈现，它们有望与电力电子工程师相关，因为电力电子工程师的兴趣可能并不专门针对LED驱动器应用。

结论

高亮度（HB）LED是高功率工业照明灯具的骨干，本文讨论了它们的功能以及如何产生如此大量的亮度。在2014年飞兆半导体电源研讨会系列中将介绍有关此主题的更详细信息，包括适用于同一应用的可扩展100W LED驱动器的逐步设计方法。