LED驅(qū)動器可以簡化LED面板中的背光設(shè)計，減少面板厚度，降低解決方案總成本。使用I2C/ SMBus接口，用戶可以對LED的電流、PWM頻率和PWM占空比進(jìn)行編程。多個器件可以同步，以驅(qū)動更多LED，實(shí)現(xiàn)更大的靈活性。

　　LED驅(qū)動器通用要求

　　LED（Light Emitting Diode），發(fā)光二極管，是一種固態(tài)的半導(dǎo)體器件，它可以直接把電轉(zhuǎn)化為光。LED的心臟是一個半導(dǎo)體的晶片，晶片的一端附在一個支架上，一端是負(fù)極，另一端連接電源的正極，使整個晶片被環(huán)氧樹脂封裝起來。半導(dǎo)體晶片由兩部分組成，一部分是P型半導(dǎo)體，在它里面空穴占主導(dǎo)地位，另一端是N型半導(dǎo)體，在這邊主要是電子。但這兩種半導(dǎo)體連接起來的時候，它們之間就形成一個“P-N結(jié)”。當(dāng)電流通過導(dǎo)線作用于這個晶片的時候，電子就會被推向P區(qū)，在P區(qū)里電子跟空穴復(fù)合，然后就會以光子的形式發(fā)出能量，這就是LED發(fā)光的原理。而光的波長決定光的顏色，是由形成P-N結(jié)材料決定的。

　　驅(qū)動LED 面臨著不少挑戰(zhàn)，如正向電壓會隨著溫度、電流的變化而變化，而不同個體、不同批次、不同供應(yīng)商的LED 正向電壓也會有差異；另外，LED 的“色點(diǎn)”也會隨著電流及溫度的變化而漂移。

　　另外，應(yīng)用中通常會使用多顆LED，這就涉及到多顆LED 的排列方式問題。各種排列方式中， 驅(qū)動串聯(lián)的單串LED，因?yàn)檫@種方式不論正向電壓如何變化、輸出電壓（Vout）如何“漂移”，均提供的電流匹配性能。

　　功率因數(shù)校正

　　美國能源部（DOE）“能源之星”（ENERGYSTAR）固態(tài)照明（SSL）規(guī)范中規(guī)定任何功率等級皆須強(qiáng)制提供功率因數(shù)校正（PFC）。PFC的英文全稱為“Power Factor Correction”，意思是“功率因數(shù)校正”，功率因數(shù)指的是有效功率與總耗電量（視在功率）之間的關(guān)系，也就是有效功率除以總耗電量（視在功率）的比值。 基本上功率因素可以衡量電力被有效利用的程度，當(dāng)功率因素值越大，代表其電力利用率越高。計算機(jī)開關(guān)電源是一種電容輸入型電路，其電流和電壓之間的相位差會造成交換功率的損失，此時便需要PFC電路提高功率因數(shù)。目前的PFC有兩種，一種為被動式PFC（也稱無源PFC）和主動式PFC（也稱有源式PFC）。

　　雖然不是所有國家都強(qiáng)制要求照明應(yīng)用中改善功率因數(shù)，但某些應(yīng)用可能有這方面的要求，如公用事業(yè)機(jī)構(gòu)大力推動擁有高功率因數(shù)的產(chǎn)品在公用設(shè)施中的商業(yè)應(yīng)用，此外，公用事業(yè)機(jī)構(gòu)購入/維護(hù)街燈時，也可以根據(jù)他們的意愿來決定是否要求擁有高功率因數(shù)（通常>0.95+）。

　　圖1：有源PFC的應(yīng)用電路示意圖

　　PFC 技術(shù)包括無源 PFC 及有源PFC 兩種。無源PFC 方案的體積較大，需要增加額外的元件來更好地改變電流波形，能夠達(dá)到約0.8 或更高的功率因數(shù)。其中，在小于5 W 至40 W 的較低功率應(yīng)用中，幾乎是標(biāo)準(zhǔn)選擇的反激式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)只需要采用無源元件及稍作電路改動，即可實(shí)現(xiàn)高于0.7 的功率因數(shù)。

　　根據(jù)輸入電流控制原理的不同，PFC可以分為不同的類型，如臨界導(dǎo)電模式（CrM）、不連續(xù)導(dǎo)電模式（DCM）、連續(xù)導(dǎo)電模式（CCM）和頻率鉗位臨界導(dǎo)電模式（FCCrM）等。CrM的的主要特征是電流有效值（RMS）大，開關(guān)頻率不固定，常用于需要簡單控制方案的照明和交流適配器等低功率應(yīng)用，典型解決方案如安森美半導(dǎo)體NCP1606；DCM的主要特征是電流有效值，線圈電感較低及穩(wěn)定性，常見于中低功率應(yīng)用；CCM的主要特征是總是硬開關(guān)，電感值，電流有效值，在較高功率（>300 W）應(yīng)用中特別受到青睞，典型解決方案如安森美半導(dǎo)體NCP1654；FCCrM的主要特征是電流有效值大，頻率被限制，線圈電感較小，在中等功率條件下具有極高能效，典型解決方案如安森美半導(dǎo)體NCP1605。

　　有源 PFC（見圖1）通常是作為一個專門的電源轉(zhuǎn)換段增加到電路中來改變輸入電流波形。有源PFC 通常提供升壓，交流100 至277 Vac的寬輸入范圍下，PFC 輸出電壓范圍達(dá)直流450 至480 Vdc。如果恰當(dāng)?shù)卦O(shè)計PFC 段，可以提供91%到95%的高能效。但增加了有源PFC，仍然需要專門的DC-DC 轉(zhuǎn)換來提供電流穩(wěn)流。

　　能效問題

　　LED 照明應(yīng)用的能效需要結(jié)合功率輸出來考慮。美國“能源之星”固態(tài)照明規(guī)范規(guī)定了照明器具級的能效，但并不涉及單獨(dú) LED 驅(qū)動器的能效要求。如前所述，采用AC-DC 電源的LED應(yīng)用可以采用兩段式分布拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)， 故可能采用外部AC-DC適配器供電。

　　而“能源之星”的確包含有關(guān)單輸出外部電源的規(guī)范，其 2.0 版外部電源規(guī)范于2008 年11 月開始生效，要求標(biāo)準(zhǔn)工作模式下能效達(dá)87%，而低壓工作模式下能效達(dá)86%；在此規(guī)范中，功率大于100 W 時才要求PFC。

　　圖2：美國能源部2008年秋季提出的LED照明燈具能效研發(fā)目標(biāo)

　　而在采用AC-DC 電源的LED 應(yīng)用中，要提供更高的AC-DC 轉(zhuǎn)換能效，就涉及到成本、尺寸、性能規(guī)范及能效等因素之間的折衷問題。例如，若使用更高質(zhì)量的元件、更低導(dǎo)通阻抗（RDSon），就可降低損耗及改善能效；降低開關(guān)頻率一般會改善能效，但卻會增加系統(tǒng)尺寸。諸如諧振這樣新的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)提供更高能效，卻也增加設(shè)計及元件的復(fù)雜度。如果我們將設(shè)計限定在較窄的功率及電壓范圍，則可以幫助優(yōu)化能效。

　　驅(qū)動器標(biāo)準(zhǔn)

　　LED 驅(qū)動器本身也在不斷演進(jìn)， 著重于進(jìn)一步提高能效、 增加功能及功率密度。 美國“能源之星”的固態(tài)照明規(guī)范提出的是照明器具級的能效限制，涉及包括功率因數(shù)在內(nèi)的特定產(chǎn)品要求。而歐盟的IEC 61347-2-13 （5/2006）標(biāo)準(zhǔn)針對采用直流或交流供電的LED模塊的要求包括：

　　安全特低電壓（SELV）工作輸出電壓≤25 Vrms （35.3 Vdc）

　　不同故障條件下“恰當(dāng)”/安全的工作

　　故障時不冒煙或易燃

　　此外，ANSI C82.xxx LED 驅(qū)動器規(guī)范仍在制定之中。而在安全性方面，需要遵從UL、CSA 等標(biāo)準(zhǔn)，如UL1310 （Class 2）、UL 60950、UL1012。此外，LED 照明設(shè)計還涉及到產(chǎn)品壽命周期及可靠性問題。