线性LED驱动芯片为什么常用于需要简单、低成本解决方案的场合

‌线性LED驱动芯片的原理主要是通过调节电流来保持LED在恒定的工作电流下运行，从而确保LED的稳定发光。‌ 这种驱动方式的核心在于通过一个调整管和一个采样电阻来监测输出电流，并根据需要调整电压，以保持电流的恒定。具体来说，采样电阻将输出电流转换为电压信号，这个信号与一个基准电压进行比较，误差放大器根据两者的差值调整调整管的栅极电压，从而稳定输出电流。‌12‌线性LED驱动芯片的主要优点包括简单、低成本和良好的一致性。‌ 由于其工作原理相对简单，制造工艺也较为一致，因此生产成本较低。此外，线性驱动方式不需要复杂的反馈机制，使得整体设计更为简洁。然而，线性驱动也有其局限性，例如对输入电压的波动较为敏感，可能会导致输出电流的不稳定。

‌在实际应用中，线性LED驱动芯片常用于需要简单、低成本解决方案的场合。‌ 例如，在照明、指示灯和某些显示设备中，线性驱动芯片能够提供稳定的光输出，同时保持较低的成本和功耗。

线性LED驱动芯片越来越多地应用于汽车车身照明系统，且尤其适合应用在尾灯模块。多年来TI一直致力于为汽车行业用户提供最具竞争力的LED驱动解决方案，构建创新、可靠、经济高效的汽车照明系统。

在您设计车身照明系统时，是否也曾被散热和离板设计等问题困扰?TI最新推出的C位产品TPS92633-Q1将为您带来变革式的解决方案。如下图所示，TPS92633-Q1一方面采用外部分流电阻来分担热量，另一方面支持off board binning resistor，这使得离板设计变得更加容易，极大地解放了生产线端的压力。此外，该新产品还支持4.5V-40V的电压输入范围和三个通道输出，每个通道的输出电流高达150mA。

TPS92633-Q1 原理图

更好的散热性能: 外部分流电阻

在尾灯模块的设计中，线性驱动芯片在散热上的短板使其通常无法支持很高的功率。为了防止出现“芯片过热”或“系统过热”，设计者通常只能依靠成本较高的大面积散热设计来实现所需的输出功率。

TPS92633-Q1的亮点之一就是搭载了可以分担热量的外部分流电阻，在改善散热性能的同时减少了系统BOM成本。

分流电阻工作原理

当输入电压较低且接近LED所需的正向压降时，默认的电流源通道(绿色线路)输出电流。 当输入电压高于LED所需的正向压降时，另外一路电阻通路(红色线路)也同时打开，分担电流和功耗。

输入电压 VS. 输出电流

不同输入电压下的输出电流与功耗对比如下图所示。Itotal是流向LED的总电流，等于流经OUT引脚和Rres引脚的电流之和。 下图中黑线为系统总功耗，等于芯片和电阻的功耗之和。我们可以看到，借助Rres的分流，芯片本身的功耗明显降低，从而有效控制了热量的产生。

输入电压 VS. 功耗

TPS92633-Q1的热测试结果如下图所示。通常，乘用车电池的电压范围为9V至16V，汽车尾灯的环境温度最高为85°C。 我们在这些条件下进行了模拟测试，当Vin为16V时，TPS92633-Q1借助分流电阻来分担系统的热量，可以支持最高450mA的电流，而没有分流电阻的对照芯片在相同的环境温度下则会直接触发热关断保护。

热测试对比结果

更便捷、低成本的方案: Off-board Binning Resistor.

在进行离板设计时，由于LED生产工艺的限制，必须将LED板与芯片板匹配来统一LED的亮度，这往往是比较繁琐但又无法省略的一个步骤。哪怕是在同一批次的LED产品中，也会存在不同的bins。用户在购买了整批LED后，仍需要通过binning resistor来设置不同bins LED的电流来统一亮度。

现有的解决方案如下图所示，考虑到芯片抗扰性，binning resistor必须与驱动芯片放在同一块板上，那么也就必须为不同的驱动芯片板设计不同的binning resistor。 为了将LED板与驱动芯片板匹配，我们需要使用条码或二维码进行识别，这大大增加了设计复杂度与制造成本开销。

随着科技的发展和人们对于照明需求的提升，LED灯具成为了照明的首选。LED灯具有节能、寿命长、体积小、安全性高等优点，但其工作需要特定的条件的恒流电源。为了实现LED灯的稳定工作，LED线性恒流驱动芯片被广泛应用在灯光控制系统中。本文将深入探讨LED线性恒流驱动芯片的工作原理以及在灯光控制系统中的应用。

LED线性恒流驱动芯片的工作原理是通过调整电流的恒定值来驱动LED灯。芯片内部具有调整电流的电路，通过反馈控制方法保持电流的恒定。当电压发生变化时，芯片会自动调整自身阻抗以保持电流的稳定。这种工作方式使得LED灯能够在不同的电压下保持亮度一致，从而提高照明效果。

在灯光控制系统中，LED线性恒流驱动芯片需要与LED灯、电源、控制器等部件配合使用。首先，电源为芯片提供电能，然后芯片调整自身阻抗以保持电流的稳定，从而驱动LED灯发光。同时，控制器可以对LED灯的亮度、颜色、闪烁等进行控制。整个系统电路简单、稳定性好、安全性高。

为了验证LED线性恒流驱动芯片在灯光控制系统中的效果，我们进行了一系列的实验。实验结果表明，使用LED线性恒流驱动芯片的灯光控制系统能够实现LED灯的稳定工作，并且在不同电压下保持亮度一致。此外，通过控制器调整，可以实现LED灯的多种照明效果，如亮度调整、颜色变化等。

综上所述，LED线性恒流驱动芯片在灯光控制系统中具有显著的优势。其能够实现LED灯的稳定工作，保证照明效果，并且具有电路简单、稳定性好、安全性高等特点。未来，随着人们对照明需求的提高，LED线性恒流驱动芯片将在灯光控制系统中发挥更大的作用，如智能化、节能化等。具体而言，可以通过结合智能控制技术，实现LED灯的远程控制、自动化调节等功能;通过优化电路设计，实现更高效的能源利用，进一步降低能耗。

总之，LED线性恒流驱动芯片在灯光控制系统中的应用具有广阔的前景。随着科技的不断进步和照明的需求日益增长，LED线性恒流驱动芯片将在更多领域得到应用，为人们的生活带来更多便利和舒适。