如何正确测量LED供电电源（二）

高品质LED灯要求更多的回馈

LED制造商和他们的分销夥伴正努力地改进产品的光通量容差，在合理的成本范围内提供更细的分级。对於希望产品可使用5年或50，000个小时，并在使用期内保持整体光输出不变的设计师而言，即使想满足最密集的通量分级和设定0.1%的容差电流源也很难实现。因为热量和随着时间延长而产生的性能衰减等两个重要因素会降低LED的光通量，即使电流源容差和LED光通量容差都达到0.001%也无法解决该问题。考虑到这些损耗，高品质固态照明产品设计师必须找到具有额外反馈回路的电源，也即找到热量和光源。为此需要进行调光控制，可以对输出电流进行线性控制和PWM(脉宽调变)控制的积体电路便成为最佳选择。

美国国家半导体的LM3409和LM3424都是LED驱动器控制IC，它们是适用於半导体照明的第二代电流源。二款产品均可透过可变电阻器或电压源来控制平均的LED电流值，并且可为PMW(脉宽调变讯号)调光讯号提供专门的输入讯号。除了线性控制回路外，LM3409和LM3424的类比调节功能也让系统设计师可以在权衡输出电流精度及尺寸、成本和电流检测电阻的功耗间做出自己的选择。

图4所示的LM3409/09HV控制降压电路，是功率LED驱动器中最常用的电路模式。图5中的LM3424可以作为升压稳压器LED驱动器，也可以作为降压/升压、SEPIC(单端主电感转换器)、反激式甚至是‘悬浮’降压电路。

需要光控制的应用领域

路灯是一个很好的光源示例，因为它有严格的法定标准限制。对於公路用路灯，欧盟国家规定了其最小和最大的光输出及照明模式。对於符合此规定并提供五年或更长使用寿命的LED路灯来说，设计时必须考虑到热量引起的即时光通量损失和更长时间下性能下降带来的通量损失。一种很自然的方法是使用光感测器，比如构成线性控制回路的光电二极体。在系统启用的第一天，应当就仅使用整体可用驱动电流的一部分，这样做是考虑到随着时间推移，驱动电流将慢慢增至一个上限，籍此保证光输出恒定。可以将光电二极体偏置，并转换为一路脉宽调变讯号，这将有助於在调光范围内维持更加恒定的相对色温，其线性控制回路更加简单，一般而言调光范围也比较小。根据不同的时间、运动感测器或其他节省功耗的措施，对光输出进行控制时，PWM控制将更加有用。图6给出了具有更长寿命、光输出恒定的LED灯的假定的原理图。

本文小结

输出电流精度只是评价LED驱动器性能的一个方面，但是当LED本身的光通量容差保持在远高於±1%的水准时，即使对电流源容差和数文书处理器中电压轨的容差要求一样严格，也几乎没有任何意义，平均LED电流容差应当差不多等於光通量容差。本文基於单个分级的误差示意了一种理想情况，并给出了一些更加实际的例子，这些例子使用两个或更多分级的LED，其容差也可更轻松地达到±5%、±10% 或更高。在额外的控制回路中，应该将钱用於1%的电流控制，并将电力用在更高的检测电压上都可。有些LED灯会更强调简单实用和低成本，此时即使采用线性调光也会显得过於复杂和昂贵，但如果想要发挥LED全部性能的灯具就需要使用线性控制或PWM(脉宽调变控制)方式或者二者协调使用，从而提升产品性能和寿命。

表3：相同的LED所具有的高阶两级、三级、四级光通量分级下的容差值。

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