從手電筒到汽車(chē)頭燈，再到LCD電視顯示器的背光照明，LED的應用正在不斷拓展到新的領(lǐng)域�？傊�，LED應用迅猛增長(cháng)背后最主要的驅動(dòng)力是LED技術(shù)帶來(lái)的效率提升（即每瓦耗能可以提供更高流明的照明輸出）。

     電源要求

     與以前的白熾燈相比，LED有不同的電源要求。此外，根據功率等級和總體系統要求的不同，驅動(dòng)LED的最好解決方案也不同。

     在傳統的照明解決方案中（如白熾燈照明），負載呈阻性。功耗以及相應的燈的亮度是加到燈上的電壓以及燈的電阻的函數（根據歐姆定律）。

     光強會(huì )隨著(zhù)輸入電壓的變化增強或減弱。以汽車(chē)頭燈為例，當引擎啟動(dòng)時(shí)，電池的電壓較低，因此頭燈會(huì )變暗；一旦引擎開(kāi)始運轉，電池的電壓會(huì )恢復，頭燈也隨之恢復標準亮度。

     LED的與傳統白熾燈有著(zhù)根本的不同。LED的亮度是通過(guò)調節LED電流來(lái)控制的，而LED負載的電阻則會(huì )隨著(zhù)所加負載的不同而變化。LED需要恒定的電流，而不是通過(guò)恒定電壓和電阻來(lái)保持恒定的亮度。根據LED的功率等級的不同，實(shí)現上述效果的方法也不同。

     對于功率非常低的LED，圖1所示的一種非常簡(jiǎn)單的電路基本就夠用了。與R相比，LED的有效電阻非常小，因此流過(guò)LED的電流由V/R確定。它的缺點(diǎn)如下： 
 

圖1 電阻受限LED的簡(jiǎn)易電源解決方案
     ● 亮度是電壓的函數。V的變化實(shí)質(zhì)上會(huì )改變電流，進(jìn)而改變LED的亮度�；氐阶畛醯钠�車(chē)頭燈的例子——在引擎剛開(kāi)始啟動(dòng)時(shí)光依然會(huì )很弱。

     ● 這種解決方案無(wú)法利用LED的效率優(yōu)勢。因為與LED的電阻相比，R非常大，大部分功率都消耗在R上。

     大功率LED

     對于大功率LED，為了將LED的效率優(yōu)勢最大限度地發(fā)揮出來(lái)，需要一種電流受控的解決方案。圖2給出了這種解決方案的一個(gè)實(shí)例。 
 

圖2 電流受控的LED供電解決方案
　
     V•I芯片PRM整流器和VTM電壓變換器用來(lái)提供穩定的電壓。為了使用PRM和VTM給LED供電，需要修改PRM的工作方式以提供穩定的電流。這是通過(guò)采用電流放大器和補償器來(lái)實(shí)現的。

     與常規方法相比，使用PRM和VTM來(lái)提供恒定電流具有幾項優(yōu)勢。在系統中采用VTM可實(shí)現負載點(diǎn)的電流倍增。根據下面的公式，VTM的輸出電流正比于它的輸入電流，比值是固定的匝數比K，IOUT = IIN/K。

     因此，在電流受控的應用中，可以通過(guò)檢測和控制VTM的輸入電流來(lái)控制它的輸出電流。檢測較低的電流需要較小的傳感器，后者會(huì )消耗較少的功率并改善整體效率。同樣，高效率和高功率密度使得整個(gè)LED系統體積小、溫度低，并將每瓦耗能所輸出的流明數達到最高。

     一項重要的附加優(yōu)勢是，流過(guò)LED的電流（IOUT）不是輸入電壓的函數。因此，在我們的汽車(chē)頭燈的例子中，只要流過(guò)LED的電流保持恒定，不管電池電壓 是多少，LED的亮度都將保持恒定。這是因為PRM是一個(gè)可以隨著(zhù)V而改變的可變負電阻，從而提供了一種保持電流恒定的方法。

     更為重要的是，PRM的電阻是有效電阻，而不是真實(shí)電阻，這意味著(zhù)功率損耗非常小，而且不是有效電阻值的函數。因此，大部分功率都消耗在LED上，使得這個(gè)解決方案同它所使用的LED一樣有效且高效。

     這個(gè)解決方案的一些缺點(diǎn)包括其復雜度明顯比圖1所示的解決方案要高，因此它的正確實(shí)施需要更多的關(guān)注和控制。復雜度的增加也帶來(lái)了成本的提高，因此這個(gè)解 決方案更加適用于大功率LED，在大功率LED中節省的功率（以及LED運行中的電能成本）能夠更容易地彌補掉增加的成本和復雜度。

     最后，對于LED不同的電源要求，有從簡(jiǎn)單到復雜的不同的解決方案可供使用。圖1所示的電阻型限流器簡(jiǎn)單、成本低，但對大功率LED而言它效率低，不適用。

     圖2所示的可調節的電流源可以使效率和尺寸達到最佳，但它們需要更高的成本，并增加了復雜度�？烧{節的電流源提供了附加優(yōu)勢，如不受輸入電壓波動(dòng)影響，對 總體系統目標而言這些附加優(yōu)勢可能重要，也可能不重要。LED電源的設計人員應該注意到可用于給LED供電的不同方案以及整個(gè)系統的目標。