我們介紹了 LED 的工作原理以及它們?cè)?LED 燈設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。我們展示了直流和交流 LED 驅(qū)動(dòng)器之間的差異以及設(shè)計(jì)師通?？紤]的主要因素。
　　本文介紹了應(yīng)用最為廣泛的 LED 驅(qū)動(dòng)器拓?fù)?，并詳?xì)介紹了每種拓?fù)洹Ｗ詈蟮谋容^表總結(jié)了所分析拓?fù)渲g的差異，并考慮到了第一篇文章中已經(jīng)介紹的主要設(shè)計(jì)因素。
　　降壓和反向降壓　　BUCK 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單。它產(chǎn)生的輸出電壓低于輸入電壓，也可以設(shè)計(jì)成“反向”版本：

　　BUCK拓?fù)?br>　　圖 1a. BUCK 拓?fù)?br>　　反向降壓拓?fù)?br>　　圖 1b. 反向降壓拓?fù)?br>　　| 輸入電壓|  > |輸出電壓 |　　圖 1a 中的電路對(duì)于采用直流電壓源（通常是電池）的 LED 驅(qū)動(dòng)器非常流行。下圖顯示了采用直流電源的典型降壓 LED 驅(qū)動(dòng)器電路：

　　圖 2. DC-BUCK LED 驅(qū)動(dòng)器
　　驅(qū)動(dòng)器由輸入電壓供電并驅(qū)動(dòng) PMOS。與 LED 負(fù)載串聯(lián)的檢測(cè)電阻產(chǎn)生與負(fù)載電流成比例的電壓 VFB，該電壓用于向驅(qū)動(dòng)器提供電流反饋。驅(qū)動(dòng) PMOS 的柵極以獲得 LED 負(fù)載所需的電流。
　　在此電路中，檢測(cè)電阻以地為參考，使得從驅(qū)動(dòng)器測(cè)量電流反饋?zhàn)兊煤?jiǎn)單。PMOS
　　的源極端子直接連接到 VIN，因此很容易驅(qū)動(dòng)?xùn)艠O在 GND 和 VIN 之間切換。
　　在交流應(yīng)用中，輸入電壓較高，因此在開(kāi)關(guān)周期內(nèi)，PMOS 的柵極無(wú)法驅(qū)動(dòng)至 GND，因?yàn)?VSG 會(huì)非常高，遠(yuǎn)高于 MOSFET 的最大額定值（典型值 20V）。
　　因此，最好使用圖 1b 中的電路，即反向降壓電路，該電路由降壓電路衍生而來(lái)，只需將開(kāi)關(guān)從輸入的正極移至負(fù)極即可。這樣，可以使用 NMOS，其柵極可以由接地參考電路驅(qū)動(dòng)，如下所示：　　AC-REVERSE-BUCK LED 驅(qū)動(dòng)器

　　圖 3. AC-REVERSE-BUCK LED 驅(qū)動(dòng)器
　　驅(qū)動(dòng)器通過(guò)整流器從橋輸出獲取電源，因此其 VDD 幾乎為直流。它驅(qū)動(dòng) NMOS 的柵極，在此拓?fù)渲?，檢測(cè)電阻器放置在 NMOS 的源極端子上，因此它仍以地為參考。
　　值得注意的是，由于檢測(cè)電阻與 NMOS 串聯(lián)，因此在此電路中反饋的是輸入電流，而不是 LED 電流。這會(huì)導(dǎo)致光通量調(diào)節(jié)效果變差，但可以驅(qū)動(dòng) NMOS，以便將平均輸入電流整形為與輸入電壓同相，從而獲得高 PF（功率因數(shù)）。
　　AC-REVERSE-BUCK LED 驅(qū)動(dòng)器的一個(gè)缺點(diǎn)是，考慮到橋輸出端的電壓在每個(gè)周期內(nèi)都會(huì)降至 0V，這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)僅在 V IN >V OUT時(shí)才有效，因此在輸入正弦波的某些部分，AC-REVERSE-BUCK 驅(qū)動(dòng)器無(wú)法驅(qū)動(dòng)輸出 LED 燈串。為了最大限度地減少這種影響，通常使用 REVERSE-BUCK 來(lái)驅(qū)動(dòng)電壓 <50V 的 LED 燈串，因此 LED 未驅(qū)動(dòng)的正弦波部分可以忽略不計(jì)。
　　促進(jìn)
　　升壓拓?fù)洚a(chǎn)生高于輸入電壓的輸出電壓：　　BOOST 拓?fù)?/p>

　　圖 4. 升壓拓?fù)?br>　　|輸入 電壓| < |輸出電壓|
　　這種拓?fù)渫ǔＳ糜趶膯蝹€(gè)電池（即鋰離子電池 3.7V）為多個(gè) LED 燈串供電。電池電壓低于 LED 燈串總電壓，因此必須使用 DC Boost LED 驅(qū)動(dòng)器：　　DC-BOOST LED 驅(qū)動(dòng)器

　　圖 5. DC-Boost LED 驅(qū)動(dòng)器
　　在此電路中，NMOS 的柵極可輕松由驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)，感測(cè)電阻以地為參考，驅(qū)動(dòng)器可直接由直流輸入供電。滿足了簡(jiǎn)單驅(qū)動(dòng)器的所有基本要求，不存在任何“反向”版本。
　　升壓拓?fù)渫ǔ２挥糜诮涣?LED 驅(qū)動(dòng)器，因?yàn)?LED 燈串的輸出電壓通常低于交流輸入電壓。
　　降壓 - 升壓（逆變器）和反向降壓 - 升壓
　　當(dāng)輸入電壓可以高于或低于輸出電壓時(shí)，使用降壓-升壓拓?fù)洹Ｋ軌蚋鶕?jù)輸入電壓的大小像降壓或升壓一樣工作，這就是它被稱為降壓-升壓的原因：　　降壓-升壓拓?fù)?/p>

　　圖 6a. 降壓-升壓拓?fù)?br>　　反向降壓升壓拓?fù)?br>　　圖 6b. 反向降壓-升壓拓?fù)?br>　　|V IN | > | V OUT  | 或 | V IN | < | V OUT |
　　該電路有一個(gè)特殊情況，即輸出電壓為負(fù)，因此也稱為逆變器拓?fù)?。輸出電壓為?fù)這一事實(shí)在 LED 驅(qū)動(dòng)器領(lǐng)域并不是什么重要問(wèn)題，因?yàn)檩敵?LED 串始終可以按照驅(qū)動(dòng)器輸出極性進(jìn)行連接。
　　對(duì)于降壓-升壓拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，也存在“反向”版本，即將開(kāi)關(guān)從輸入電壓的正極移至負(fù)極。
　　與降壓拓?fù)漕愃?，?biāo)準(zhǔn)版本（圖 10a）是直流 LED 驅(qū)動(dòng)器的首選，但在實(shí)踐中，它并不被使用，因?yàn)樗矔?huì)在檢測(cè)電阻上產(chǎn)生負(fù)電壓，并且該負(fù)電壓應(yīng)從驅(qū)動(dòng)器讀取作為輸出反饋。對(duì)于驅(qū)動(dòng)器來(lái)說(shuō)，使用負(fù)反饋會(huì)很困難。
　　相反，“反向”版本對(duì)于交流 LED 驅(qū)動(dòng)器非常有用，因?yàn)樗试S在交流輸入電壓的整個(gè)周期內(nèi)生成所需的輸出電壓。交流降壓 LED 驅(qū)動(dòng)器沒(méi)有顯示的限制（正弦波周期中驅(qū)動(dòng)器無(wú)法驅(qū)動(dòng)輸出的部分）：　　交流-反向-降壓-升壓 LED 驅(qū)動(dòng)器

　　圖 7. 交流反向降壓升壓 LED 驅(qū)動(dòng)器
　　對(duì)于 AC-BUCK LED 驅(qū)動(dòng)器，該電路能夠?qū)崿F(xiàn) PFC（功率因數(shù)校正），因?yàn)閭鞲须娮枧c NMOS 串聯(lián)，并且輸入電流的反饋使得能夠使平均輸入電流與輸入電壓同相。
　　飛回來(lái)
　　在反激式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，設(shè)計(jì)人員可以根據(jù)項(xiàng)目規(guī)格配置電路以產(chǎn)生高于或低于輸入電壓的輸出電壓?！　』镜姆醇な酵?fù)淇梢钥醋魇菑纳龎和負(fù)溲苌鴣?lái)，通過(guò)用變壓器代替電感器：

　　圖 8.反激式拓?fù)?br>　　該電路分兩個(gè)階段工作。在第一階段，開(kāi)關(guān)閉合，變壓器初級(jí)繞組的電感LP充電。次級(jí)繞組LS具有相反的極性，使二極管處于反向極化狀態(tài)，在這種情況下，次級(jí)繞組中沒(méi)有任何電流流動(dòng)。在第二階段，開(kāi)關(guān)打開(kāi)，必須釋放變壓器中先前存儲(chǔ)的能量。因此，次級(jí)繞組使二極管處于正向傳導(dǎo)狀態(tài)。
　　輸出電壓可由開(kāi)關(guān)的占空比和變壓器的匝數(shù)比NP/NS決定。
　　由于反激式轉(zhuǎn)換器使用變壓器，因此它具有負(fù)載與輸入電氣隔離的獨(dú)特特性。這通常是交流 LED 驅(qū)動(dòng)器的一個(gè)重要特性，因?yàn)橥ǔＰ枰姎飧綦x：　　AC-FLYBACK LED 驅(qū)動(dòng)器

　　圖 9. 交流反激式 LED 驅(qū)動(dòng)器
　　在實(shí)際的反激式原理圖中，有一個(gè)第三繞組（稱為 AUX 繞組），其極性與次級(jí)繞組相同。它通常是低壓和低電流繞組，目的是在系統(tǒng)啟動(dòng)后為驅(qū)動(dòng)器提供電源電壓。電阻器 R STARTUP提供驅(qū)動(dòng)器啟動(dòng)所需的低電流，直到 AUX 繞組通電。
　　此外，反激式還可以使 PFC 像前面說(shuō)明的交流 LED 驅(qū)動(dòng)器一樣。