中心議題：

• LED恒流驅動精準控制方法

解決方案：

• LED分布式恒流驅動原理
• 軟、硬結合的精度控制思路
• 提升LED驅動效率的設計新法

本文討論LED恒流驅動精準控制，講述不同的驅動在不同應用中的區(qū)別，包括分布式恒流驅動原理介紹，軟、硬結合的精度控制思路，以及提升LED驅動效率的設計新法。LED為電流驅動型器件，包括光效率、電源效率、散熱和產品亮度等在內的許多參數，都受到精準控制LED驅動電流的影響。

分布式恒流驅動原理介紹

在以往的白熾燈和節(jié)能燈市場，大公司所形成的規(guī)格有限的主流燈具型號， LED很難再繼續(xù)遵守。LED有它的應用靈活性，在日后的設計中會帶來較多的電源規(guī)格。我們要避免過多的電源規(guī)格，不給日后量產帶來諸多障礙。本著在不限制設計靈活性同時，還能兼顧盡量少的電源設計規(guī)格的思路，我們提出了分布式恒流架構。

分布式恒流的原理在于，在各并聯支路點均設立獨立恒流源，以管理、維持、控制支路與支路、支路與整體線路的穩(wěn)定。分布式恒流電路在使用上可視為一個完整的線路結構，而實際應用是分布在線路各節(jié)點的，是一個可以通過恒流控制并能相互通訊的電路結構。分布式恒流設計LED產品，有著非常高的產品穩(wěn)定性以及獨有的設計優(yōu)勢。

在當前，LED產品宣稱與實際使用壽命有較大的差距。在驅動線路設計技術積累有限的情況下，用評估產品壽命的方法來衡量實際使用壽命，容易造成誤差。而驅動線路的穩(wěn)定性將直接影響產品整體穩(wěn)定。
                       
分布式恒流技術有高可靠性的原因在于，讓AC電源部分繼續(xù)沿用傳統開關電源，采用恒壓的供電模式。開關電源技術積累會給LED電源設計創(chuàng)造品質條件。在同一功率電源規(guī)格下，不用再開發(fā)新的電源型號，功率可向下兼容，大大減少電源規(guī)格，提高電源統一性。

軟、硬結合的精度控制思路

在日常驅動電源設計中，周邊器件累計誤差處理起來很是棘手，導致驅動電源參數離設計初衷相差甚遠。恒流驅動需要電流檢測，通常做法是在支路中串接毫偶電阻獲取回授信息，要達到高的效率，電阻值會越小，過小的毫偶電阻給生產、測試都帶來不便，一般的儀器無法驗證到正確值，生產過程也會影響到精度，電阻方式設定電流是固定方式，調整并不方便。

軟、硬件結合方式將開啟LED應用技術的飛躍。LED恒流精度值軟件化，可大幅提升LED應用的靈活性。恒流驅動器電流設定軟件化實際上就是在IC內部設立寄存器，根據實際產品應用存儲的方式設置輸出電流大小，這一切都是軟件化過程，不需要更改線路設計?？赏ㄟ^微機操作軟件，用直觀的數字寫入完成電路電流設定。
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驅動線路周邊零器件，這是我們的目標。周邊零器件不會帶來設計器件參數誤差累計，從而大幅提高恒流的精度。

我國的IC制造工藝目前不能滿足LED驅動精度要求，但是我們可以用新技術、新辦法達到世界頂級恒流精度水平。驅動精準控制便是其中一種方法。

在進行驅動精準控制時，首先要看設計目的是什么？是按照最高光效，還是按照燈具的一致性設計？如果僅限于驅動電流的精準，實際上是很容易做到的。例如驅動電流穩(wěn)定準確，或隨溫度變化有保護等。但在客戶看來并不僅限于這些?？蛻粢蟾黜梾刀寄芊弦?，比如產品的一致性、效率等。對于客戶的這些要求，我們需要在設計驅動上下功夫。歸根結底還是怎樣控制精準度，并最終按照我們的設計意圖來調整電流，提高產品的穩(wěn)定性。

為了達到上述目的，我們可以通過在精細化的恒流輸出范圍內，均等的劃分若干等級，并將每階電流數字化描述，驅動IC讀取對應數字并執(zhí)行相應電流值來實現?？梢赃x擇內置非易失性E2PROM。相信任何寄存器都能完成其任務，可按照應用需要和工藝允許的條件，決定存儲器的類型選擇。

電流階的劃分與設計可因市場的不同而有所區(qū)別。分布式恒流內置寄存器后，電流值劃分會彌補工藝上的精度不足。因制造工藝原因輸出電流總是有誤差，軟件化后將因此而得到改善。

長運通的驅動IC在出廠時，可根據客戶的不同需求，提供不同的電流輸出值，免除批量校準過程。小用量的客戶還可通過附贈的微機軟件自行改寫電流值。此外，客戶還可以通過產品設計接口來根據需求改變產品的亮度，并在年久后，因LED光衰減或根據現實使用情況，再次確定驅動電流值及用途。

提升驅動效率的設計新法

AC電源驅動LED在單串接支路是可行的，可是單串接只是LED驅動應用中很少一部分，大多應用有并聯情況。在有并聯LED驅動的情況下，整體恒流設計中的支路LED并不一定工作在恒流狀態(tài)，整個產品LED電流是相互影響的。通常，在小電流設計中選擇并聯使用，這是因為小電流產品不會立即受影響而損壞，但隱患是仍然存在的。

在大電流設計者中，例如LED路燈設計，設計者不會將多路LED直接并聯上去，因為這樣危險會立刻發(fā)生。通常的做法是，先恒壓再DC恒流，通過這兩級設計完成。我們知道DC驅動效率是在合理的電壓和負載條件下，那么如何保證負載LED數量或LED隨溫度變化都在合理的范圍內？怎樣靈活的讓客戶變更LED驅動數量？解決以上問題需要設計AC到DC恒流的回授機制，但到目前為止并不具備該技術條件。

長運通采用了另外一種做法：該公司的分布式恒流驅動器，能提供光耦驅動能力，其中一個支路可作為全部支路的代表。分布式恒流支路相互可以通訊，實現自適應的聯動機制，同時兼容控制、數據讀寫接口功能。此外，周邊設計零器件化，電源輸出電壓與負載阻抗匹配，從而實現恒流源與光源集成。
                      
目前，AC電源結合控制方式主要包括以下幾種：1.原邊反饋電源。該技術用于小功率LED燈具驅動，用原有原邊反饋充電器開關電源移植而來。這部分AC驅動沒有因LED應用而改變規(guī)格，有著諸多的型號供選擇。除體積受限外，設計上與開關電源沒有本質區(qū)別，借用到LED也算合理；2.大功率隔離照明電源。該技術中，LED驅動全部是采用開關電源而設計，任何公司到目前為止都沒有推出針對LED專用AC驅動器件，隔離電源就是開關電源。基本可以斷言開關電源就是LED-AC驅動，也是主要的應用方式之一；3.非隔離LED驅動電源。非隔離LED驅動推出較多針對性電源技術，是值得肯定的，是LED電源一個方向。隔離安全主要取決于與外殼爬電間隙設計，并沒有規(guī)定LED電源一定要隔離設計，也沒有限制輸出電壓值。關鍵是采用哪種隔離更安全。非隔離有驅動效率高等優(yōu)點，結合結構也能設計出優(yōu)質、安全、高效的LED產品；4.可控硅調光兼容性電源。該技術應用特殊，數量受限，屬于過渡性技術。

在目前主流AC電源市場中，重點是前三項。其中非隔離技術發(fā)展較快。而前兩項隔離LED驅動設計，均是移植開關電源芯片，本質上沒有脫離開關電源原有模式。雖然各公司的諸的專家學者都在致力于LED照明電源研究，但目前技術依然停留在開關電源階段。為此LED照明電源主要研究的重點應該放在次級DC部分，將恒壓開關電源與分布式恒流技術結合。