通过托尼·阿姆斯特朗，线性技术
驱动led的集成电路可以处理复杂的照明问题，包括短路管理和抑制电噪声。
众所周知，LED照明比其他照明方式消耗的能源要少得多，而且LED照明的成本正在迅速下降。因此，美国能源部(U.S. department of Energy)表示，从现在起15年后，LED照明将占到普通照明市场流明时销量的84%。
但在市场预测之下，你会发现一般的LED照明市场与模拟IC市场相似，因为它是分散的。例如，LED子部分包括替换灯、条和线、户外区域、工业、商业、住宅、便携式消费者、娱乐、零售显示、离网和安全/保安。
普通LED照明在商业和住宅领域的应用越来越多。据分析师预测，未来三年LED市场总规模将达259亿美元，其中约57%的市场份额将来自这一领域。(其他领域包括标牌、汽车照明、移动设备、显示器、显示器等的背光源。)虽然很多消费者仍然认为LED照明过于昂贵，但它的长期节能和环保，以及相关的税收减免，预计将促进其在停车场、办公室、工厂设施和仓库等商业空间的使用。这是因为LED灯不仅是高压钠灯、卤素灯和白炽灯的诱人替代品，在某些地区还可以替代节能灯和荧光灯。
在商业建筑中，照明通常占总能源消耗的25 - 40%，因此，商业/工业应用正在引领向led的过渡也就不足为奇了。这些应用需要长时间的高强度光照，这缩短了led的经济回报。LED灯具的长寿命大大降低了照明设备的更换成本。这些成本可能是重大的应用，如高隔间照明，灯泡更换可能需要租用剪刀或吊杆升降机。
LED照明的高速增长背后的主要驱动因素是它比传统光源大幅降低了功耗。作为白炽灯的替代品，led的亮度(流明)与它们所替代的灯泡相同，但消耗的电能不到白炽灯的20%。LED的其他优点包括寿命比白炽灯泡长几个数量级。使用现有可控硅调光器调暗led的能力也是一个主要优点，特别是在住宅照明中。
led会立即打开，不需要经历节能灯的预热期，也不像节能灯那样对能量循环敏感。此外，LED照明灯具不含任何有毒物质，而节流灯则含有少量有毒汞。最后，led可以实现其他技术无法实现的新低规格的形状因素。
虽然消费者可能变化无常，但他们显然会在某个时间点购买一个60瓦的LED白炽灯。Cree最近降低了其60瓦LED灯泡在美国的价格，相当于7.97美元。这种LED灯泡的设计寿命为2.5万小时，消耗的电能是白炽灯的14%。Cree声称，通过将家里最常用的五个白炽灯泡换成LED灯泡，消费者每年平均可以节省约60美元的电费。
比较led, CFLs和白炽灯光源 |
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| 属性/来源 | 发光二极管 | 节能灯 | 白炽灯 |
| 功效(流明/瓦) | 80年到180年 未来> 200 |
40到70 | 10到15 |
| 耗电量(60W灯泡当量) | 8 - 10 | 13 - 15 | 60 |
| 寿命(小时) | > 25 k | 2 k - 10 k | 1 k到2 k |
| 驱动电源 | 直流 | 交流 | 线下交流 |
| 双向可控硅变暗? | 是的 | 没有 | 是的 |
| 即时开机? | 是的 | 没有 | 是的 |
| 功率因数 | 0.5没有PFC 与PFC > 0.90 |
0．5 | 1 |
| 对能量循环敏感? | 没有 | 是的 | 是的 |
| 包含汞? | 没有 | 是的 | 没有 |
| 失效模式 | 没有一个 | 是的，可能会着火、冒烟或散发出异味 | 一些 |
| 60瓦(或同等)灯泡的成本 | ＄8 | ＄3 | ＄1 |
虽然LED替换装置看起来相对简单，但它们对LED驱动芯片提出了苛刻的要求。led需要一个调节良好的恒流光源来提供恒定水平的光输出，而用交流光源为它们供电需要特殊的设计技术。显然，在这个不断增长的市场上，LED驱动芯片制造商有很大的机会。
led灯想要什么
led不是像白炽灯泡那样的“加热器”，在电的作用上就像电阻器。由于led是二极管，它们需要提供严格调节电流和电压的驱动器。基于led的光源通常使用一串中等功率的led，而不是一个或两个更高功率的器件。例如，用来替代60瓦白炽灯的LED灯泡通常包含十几个或更多的LED。LED串的使用使驱动器更容易开路或短路。
此外，高温会降低LED的有用光输出，因此热管理是驱动电路和外壳的一个重要考虑因素。要保护led不受热应力的影响是很困难的。通常LED放在一个小的固定装置中，很少有机会散热。所以大部分热量必须通过传导消散。这也是为什么转换效率高的LED驱动电路产生的热量更少的原因。目前，最先进的LED驱动器的效率在90%以下，以确保良好的热设计。
当然，LED只在导电时发光，所以需要直流电压和电流调节。当工作在交流电源，led需要交直流转换。无论电压源是什么，灾难性的事件都会对LED驱动器造成伤害;因此，如果驱动ic内置保护机制是很有帮助的。
过电压、过电流和许多其他因素会降低LED的工作性能。因为LED是电流驱动的，给它适当的电流可以让它达到额定的光输出。对于单个LED来说，这似乎是一个简单的任务;然而，当许多led串成一串时，这就更具挑战性了。
为处理LED串中出现的复杂性而优化的LED驱动IC的一个例子是LT3795，它采用了boost拓扑。它还提供了其他几个值得注意的操作特性。第一种被称为扩频调频，这种技术通过抖动系统时钟来降低辐射噪声。与所有LED驱动器一样，LT3795基本上是一个开关电源，其开关频率与AM收音机在同一个频带。因此，在没有扩频频率调制的情况下，它会在电源开关频率及其谐波处发出射频噪声。使用扩频技术调制开关频率可以减少辐射能量峰值，这样它们就不会干扰其他电子设备。
第二个特点是短路保护，在升压变换器中不易实现。短路保护是在方便时，当LED串位于一些距离的驱动器电子。这种情况可能出现在汽车布线中，LED尾灯可能在线束的末端。升压变换器通过在LED串上和上面增加一个断开FET和检测电阻来提供短路保护。p沟道MOSFET和电阻作为一种方法来监测流过它和串中的led的电流。(它也可以作为一种调暗LED串的方法。)
在短路的情况下，流过断开的FET的电流将迅速上升。这种电流可能会对串中的led造成潜在的伤害。为了阻止这种情况发生，驱动集成电路感知电压上升通过感知电阻。驱动芯片必须迅速关闭断开的FET。这并不容易;它必须在不到一微秒的时间内发生。LT3795是为数不多的能做到这一点的芯片之一。
另一个LED驱动IC是LT3797，一个多拓扑三输出LED驱动。它有一个集成的轨对轨电流检测放大器，输出电压范围为0到100 V。它的三个通道都可以配置为降压、升压或SEPIC操作模式，每个输出可以相互自主操作。
该集成电路集成了其他保护功能，包括当通道在升压模式下运行时的短路保护。还实现了开放式LED保护，由芯片监控的断开FET上的电阻网络提供。如果这些感应电阻上的电压上升到某一点以上，通过led的电流就停止流动，这是开路的信号。
LT3797特别适用于需要LED调光的情况。Buck LED驱动器提供最高的PWM调光比率。但是buck稳压器需要相对较高的输入电压，这在车辆电气系统中是不可能实现的。首先必须用预调节器提高电气系统电压。升压后的输出电压可以作为buck模式LED驱动器的输入。为了获得所需的升压和LED驱动器，LT3797可以配置其中一个通道作为升压预稳压器，供其他两个通道使用，这两个通道都充当buck模式LED驱动器。
参考文献
线性技术
linear.com
了下:电力电子的技巧
