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當今，商用LED的發光效率正接近熒光燈70～80lm/W的效率。熒光光源是非常成熟的技術，未來很可能會有一些改進，而LED的發光效率（lm/W）每10年就以20倍的速度增加，并且這種趨勢還會繼續。 LED照明光源已經開始滲透到像戶外廣告、建筑照明、交通信號以及汽車內部燈光、儀表盤、尾燈和前照燈等這樣的照明市場。雖然還處于起步階段，但根據最近的DOE報告，在2002年并網的LED照明設備將會節省8.3TW/h：“……超過一個大型發電站的輸出功率。” 建筑照明節能的潛力是巨大的。在建筑中，照明是最終使用的第二大能源，占全美國所有電能的22%，估計每年將達到8.2×1015 BTU。 目前，相對過高的LED照明光源初始安裝費用限制了它的推廣。然而，它的一些其他特性則彌補了初始安裝費用過高的不足。這些特性包括： ● 能量消耗較低 ● 工作壽命較長 ● 耐用性好 ● 發熱量低 ● 體積較小 ● 安全性得以改進 ● 控制簡單、精確 此外，LED照明光源的成本也正在急劇下降，而且市場對高亮度LED照明光源的需求也持續增加。預計在2010年，將有超過80億美元的市場份額，是2005年的兩倍多。相對傳統照明光源，由于高亮度LED具有低成本和更高的發光強度，因此，精確性、發光效率和斷續工作能力將是LED IC控制方案的主要特征。 斷續工作能力要求采用開關電源技術來實現高亮度LED的電位效率。IC行業已經采用多種PWM控制器來設計針對LED驅動和控制的特殊電路。許多半導體供應商都提供相應的控制IC或驅動電路，例如，Micronix公司（一家IXYS公司）的MXHV9910，其內部框圖如圖1所示。這種控制器最吸引人的一個特征是它具有一個內部穩壓器，該穩壓器直接輸入高壓，從而不需要采用降壓電阻或高壓電流源的外部低壓供電電路，同時降低了成本，并且節省了電路板空間。 圖1 一種典型的高亮度LED驅動電路該芯片可以在8～450V的范圍內工作，并且可以配置成降壓、升壓，或降壓-升壓工作模式。它也具有通過調整電流和線性度，或PWM而進行亮度調整的能力。高壓工作特點可以使它能夠驅動數百個串聯的高亮度LED。當驅動高亮度LED時，該芯片的效率高于90%，使最大限度地降低能量的消耗成為可能，從而可以在相當廣的領域內應用。 除了實現最小的系統功率損失外，芯片內部的電流調整器也具有固定輸出的能力，從而延長了LED的壽命。此外，片上還有一個7.8V的穩壓器，可以為內部邏輯供電，也可以為外部邏輯提供1mA的電流，并且能夠直接驅動外部MOSFET管的柵極。降壓變換器的參考設計如圖2所示（可以提供評估板，型號為MXHV9910DB3）。 圖2 具有0.56Ω電流采樣電阻和4.7mH開關電感的照明參考設計圖2中，R4為0.56Ω的電流檢測電阻，其額定峰值電流為250mV/0.56Ω，即466mA，該電流的設置是通過調整RA1來降低LD輸入端的電壓實現的。PWMD的輸入引腳可以外接從0%～100%的PWM亮度控制信號。 IXTA8N50P高速開關FET可用作主開關器件，其額定工作電壓為500V，導通電阻RDS（ON）為0.8Ω，并且25℃時的額定電流為8A。電感L1的值是由開關頻率、輸入電壓和二極管的正向電壓和電流決定的。開關頻率由R1設定在64kHz。頻率越高，FET的損耗就越高，而較低的頻率則需要較大的L1值。 |
