TOP1 低压便携设备LED驱动电路规划攻略
本文侧重介绍半导体选用不同拓扑结构、用于低压便携设备背光或指示器运用的各种白光或RGB LED驱动器，并专门介绍了用于要求大电流才干的便携设备亮光运用的驱动器，以及集成了多种功用的照明办理集成电路和针对扣式电池优化了的 LED驱动器，便利工程师结合详细运用挑选适宜的产品。
白光LED广泛用于小型液晶闪现器（LCD）面板及键盘背光以及指示器运用。高亮度LED则用于手机和数码相机的亮光光源。这些运用需求优化的驱动器处理计划，能够延伸电池运用时刻、减小印制电路板（PCB）面积及高度。在这些运用领域，常见的LED驱动器计划触及线性、电感型或电荷泵型不同拓扑结构，各有其特色。例如，电感型计划总能效最佳;电荷泵计划因为运用低高度陶瓷电容，占用的电路板面积和高度极小; 线性计划十分适宜色彩指示器以及简略的背光运用。一切这三种类型拓扑结构的LED驱动器计划（参见图1），满意用户不同的运用需求。
图1：低压便携设备运用的不同LED驱动器拓扑结构示例
在电荷泵型计划方面，半导体供给支撑不同调光类型的产品，如单模、双模、三模或四模电荷泵计划等，如CAT3200、 NCP5602、NCP5612、NCP5623、CAT3606、CAT3616、CAT3626、CAT3603、CAT3604、CAT3614、 NCP5603等。以NCP5623为例，这是一款选用 2.0 mm&TImes;2.0 mm&TImes;0.55 mm LLGA-12无铅封装的高能效LED驱动器，带有I2C接口，内置渐进调光功用，特别规划用于驱动手机等便携产品中的RGB LED装修光和增强型LCD背光。NCP5623完结94%峰值能效和低于1微安的待机电流，将便携设备电池作业时刻延至最长。对典型运用而言，该器材除了具有极小型IC封装的优势之外，兼具仅需4个无源元件就能作业的特色。该器材还具有短路和过压维护功用，在LED失效时维护体系。
在电感升压型计划方面，安森美半导体供给选用PWM调光办法的不同产品，如输出电流在20 mA到50 mA之间的CAT32、CAT37、CAT4137、CAT4139、CAT4237、CAT4238和NCP5005、NCP5010，以及供给更大输出电流的CAT4240（250 mA）、NCP5050（600 mA）和NCP1422（800 mA）等。这些电感升压型驱动器适宜在低压便携设备背光和亮光运用中驱动白光LED。
在线性背光驱动器计划方面，安森美半导体供给2到 4个通道的多款单模LED驱动器，如CAT4002A、CAT4002B、 CAT4003B、CAT4004A和CAT4004B等。这些背光驱动器供给32级调光操控，供给25 mA的固定或可调理输出电流和低于1 μA的极低封闭电流，并且没有开关电源噪声问题。这些单模LED驱动器一般作为体系级办法的一部分，用于规划集成低电压LED和简略LED驱动器的背光电路。这些驱动器电路简略，协助延伸电池运用时刻、下降本钱（如节约外部电容）及下降噪声，为入门级便携产品及低本钱手机商场供给一种简略的计划。
图2：CAT4002B运用电路图。
专门用于相机亮光的LED驱动器计划
值得一提的是，在相机亮光运用中，除了能够运用NCP5005和CAT4134这样的电感升压型驱动器，还能够运用NCP5680和 CAT3224这样的电荷泵型驱动器，然后支撑高百万像素相机亮光，以及代替氙气亮光，合作纤薄规划。其间，NCP5680和CAT3224均是依据超级电容的LED驱动器，别离可供给10 A和4 A的大亮光电流。
实践上，现在的500万像素或更高分辨率的相机为了在弱光下拍得高分辨率的相片，需求高亮度的亮光。当今的白光LED能够供给这个等级的光能，但需求比相机电池能供给的能量高出近400%。以安森美半导体的NCP5680为例，这器材合作电池办理一颗超级电容来驱动LED亮光至充沛亮度，供给达10 A的大峰值电流。NCP5680中的集成驱动器还办理超级电容，处理其它峰值功率功用，如变焦、主动对焦、音频、视频、无线传输、GPS数据读取及射频 （RF）扩大，延伸电池运用时刻而不抛弃纤薄型规划。NCP5680集成了超级电容充电、浪涌电流办理和LED电流操控所需的悉数电路，节约规划人员的开发时刻、电路板空间及元器材本钱。
图3：业界首款单芯片4 A超级电容LED驱动器CAT3224运用电路图。
CAT3224则是业界首款4 A单芯片超级电容LED驱动器（见图3），集成了双模1x/2x电荷泵，供给三项要害功用：精细的超级电容充电操控、电流放电至LED亮光的办理，以及为 LED手电筒办法供给恒流。这三种办法的作业电流能以3颗外部电阻作简易编程，能吸收达4 A的LED亮光脉冲电流。超级电容技能的高峰值电流优势，结合CAT3224简略的并行逻辑接口，使这器材成为选用LED代替氙气灯的运用的极佳挑选。
其它新颖LED驱动/操控器
在低压便携设备运用方面，除了上述LED驱动器，安森美半导体还供给其它一些新颖的产品，如NCP5890和CAT3661。其间，NCP5890是一款共同的照明办理集成电路（LMIC），以3 mm x 3 mm x 0.5 mm的极小型封装中集成了液晶闪现器（LCD）背光、装修光操控和环境光感测功用。
众所周知，当今的便携电子产品很盛行较大的LCD屏幕和LED照明效果。为了满意一切这些照明要求，硬件规划人员一般需求选用数个LED驱动器。因为电路板空间有限，要完结更先进的照明效果，一般需求很多的软件编程和微操控器（MCU）资源。安森美半导体供给NCP5890这样的更简略单芯片硅处理计划，具有多种以指令操控完结的照明效果，协助硬件规划工程师满意他们特定的照明和电源规划方针。这款照明办理IC具有30 V输出电压才干，驱动串联LED，完结对LCD屏幕的均衡背光。此外，这器材操控三组白光 LED或RGB LED，在键盘或底盘上营造出装修光图画，与背光构成共同的组合。这驱动器还依据环境光的亮度来调理背光电流，然后延伸电池运用时刻。NCP5890是紧凑型智能手机等运用的专用处理计划。
图4：针对扣式电池优化的CAT3661 LED驱动器运用电路图。
现在，越来越多的创新式便携设备选用扣式电池（coin cell）供电，如医疗运用中的血糖仪、数字体温计、血氧计、呼吸剖析仪和生理监测仪等。因为这种电池的共同特性以及需求长作业寿数，这些紧凑型运用需求定制的LED驱动器，不只需办理背光，还要监测电池电量。在这类运用中，能够选用安森美半导体计划于2010年下半年推出的CAT3661 2至2.5 V单LED驱动器。这器材相同选用安森美半导体专利的四模（Quad Mode）电荷泵架构，能效高达92%，静态电流低至约150 μA，供给可调理的低电池电量检测功用，以及强固的LED毛病监测、软发动和短路约束等维护功用，选用低高度的3 x 3 mm TQFN-16封装，十分适宜这些便携设备运用。
TOP2 内置电源LED日光灯运用电路规划计划
现在，简直商场上一切LED日光灯的电源都是选用内置式。所谓内置式便是指电源能够放在灯管里边。这种内置式的最大长处便是能够做成直接替换现有的荧光灯管，而无需对原有电路作任何改动。所以内置式电源的形状一般都是做成长条形，以便塞进半圆形的灯管中去。阻隔式是指在输入端和输出端有阻隔变压器阻隔，这种变压器或许是工频也或许是高频的。但都能把输入和输出阻隔起来。能够避免触电的风险。也简略经过CE或UL认证。
内置电源LED日光灯的耗电
选用内置式电源的最大长处便是能够直接替换现有荧光灯而不需求对原有的接线做任何改动。那么内置式的这种长处是不是也支付必定的价值呢？确实如此，并且这个价值还不小。这要从一般荧光灯的镇流器结构说起：咱们知道，最一般的荧光灯的起辉是选用一个串联的铁芯电感和一个并联的起辉器（图 3a）。关于这种电路在用LED日光灯直接替换时，只需拔掉起辉器就能够了。可是因为铁芯电感依然串联在电路中，所以它依然带来将近 6.4W（Philip）到10W（国产）的损耗，成果因为这部分的额定损耗就大大下降了LED的节电成效。例如，本来一个20W的LED日光灯能够代替一个36W的荧光灯，以内置非阻隔式的20W LED日光灯为例，实测成果如下。
（b）电子镇流器
图3. 荧光灯电源电路图
也便是说，直接换的成果是功率大大下降，关于国产电感镇流器，功率只需56.2%。只比一般荧光灯节电6.8W。这使得LED日光灯的节电效能大打折扣，致使合同动力办理（EMC）难以履行。
散热和寿数
这种半圆柱的外表积为：2πR*h/2=πR*h。关于T8灯管来说，它的直径为26mm，所以半径为13mm。1.2米的T8灯管，其外表积为：π*1.3+120=490cm2，咱们知道LED散热器的外表积一般要求60cm2/W。，所以这种半铝管只能散8W左右的热量。而T8型 LED日光灯一般输入功率为20W，假定LED的发光功率只需20%，那么有16W的输入电功率都变成热量。而现在只能散去8W的热量，而还有8W的热量无法散去，其成果便是使得LED的结温升高，寿数缩短。
不只如此，因为电源内置，电源的热量也就加入到管内，假定电源的功率为88％，所以就有2.4W的热量也要散去，适当于又要添加30％的热量，也便是说一共有10.4W的功率无法发出出去。使得LED的散热又添加的一份困难，或许说，使得LED的运用寿数也愈加缩短。并且，电源的长度大约为灯管长度的五分之一，电源所发的热也会集在这一段里边，使得接近电源的这些LED遭到更热的烘烤，因而寿数也比其他地方的LED更短，灯管在损坏时，接近电源的一段先黑掉。能够以为，内置电源的LED日光灯的寿数不会高于10，000小时。并且把电源放到管子里边，电源自身还要接受由LED发生的很高的环境温度，这就大大下降了电源里的电解电容的寿数，也就下降了整个灯具的寿数。
运用本钱
因为内置电源的LED日光灯寿数只需10，000小时，和外置电源的50，000小时比较，其运用本钱显着高了5倍。不只如此，在运用进程中，不管是 LED损坏了，仍是电源损坏了，一般两个都要一同丢掉。而外置式电源的LED日光灯，则能够坏了哪个丢哪个。此外，内置电源式也添加了电子废物的收回处理的本钱。因为有必要把电源部分拆出来再别离处理。外置式电源，不只功率高、寿数长，并且还能够添加手动调光或主动调光等特别功用，这些都是内置式所无法比拟的！能够以为，内置式的缺陷和问题是很严峻的，惋惜的是，有些人仅仅贪心它在购买时或许廉价10%，而不管其运用本钱高5倍以上。真可谓是为小失大，因小失大！
LED电源次级恒流经典电路TOP6
本文就对LED照明电源傍边次级恒流的一些常见办法进行了总结。LED驱动电源将直接决议LED灯的牢靠性与寿数，作为电源工程师，咱们知道LED的特性需求恒流驱动，才干确保其亮度的均匀，长时刻牢靠的发光。 首要咱们先来谈谈比较盛行的TL431的几种恒流办法。
单个TL431恒流电路
如上图，便是运用单个TL431恒流的示意图。这种电路的原理十分简略，首要运用了431的2.495V的基准来做恒流，并且相同约束了LED上面的压降，但长处与缺陷相同显着。
长处：电路简略，元器材少，本钱低，因为TL431的基准电压精度高，R12，T13只需采高精度电阻，恒流精度比较高。
缺陷：因为TL431是2.5V基准，故恒流取样电路的损耗极大，不适宜做输出电流过大的电源。而此电路的丧命缺陷是不能空载，故不适宜做外置式的LED电源，所以下面咱们对线路的一些缺陷进行了改善。
单个TL431恒流改善型电路
如上图，便是运用单个TL431恒流的改善型示意图
原理：此电路相同是运用了TL431的2.495V的基准来做恒流，跟上面的电路不同点在于削减了电流取样电路的电压，只需算计规划R12，R13，R14的值，能够约束LED上面的压降。
长处：电路简略，元器材少，本钱低，跟上面电路比较，显着下降了取样电阻的功耗，恒流精度很高，克服了上面的电路不能空载的丧命缺陷，当有单个LED击穿时，能够主动调整输出电压。
缺陷：当输出空载时，输出电压会有上升，上升幅度由电流取样电路电阻与R12，R13的比值决议。
其实这个电路的真实缺陷是：当单个LED的压降一致性不高时，恒流点也会相应发生改动。比方最常见的12串的LED灯，最低压降为35.5V左右，最高回到37.4V左右（个人的经历，当然不同厂家的状况会不相同），那么恒流精度就会相差到5%-8%。
TOP3 两个TL431恒流电路
从图中咱们能够看到，左面ZENER可透过Photo约束达恒压效果，但不是维护Shutdown而是一向卡着右边ZENER。很难灌350mA到Currentsensor。这个电路还有个最大特色是：在某个规模内能够精确的恒压恒流。
3个TL431恒流电路
其实这个电路是在本来电路基础上添加了一个恒压电路罢了。
三极管恒流计划
此图原理是经过改动三极管的IB电流来操控LED中的电流，相同存在损耗大的缺陷。
LM358恒流电路
此电路的长处是电路相对比较简略，恒流精度极高，不受温度影响，本钱较低，是现在大部分厂家运用的经典电路，你把它当作一个反向份额运算扩大器就了解妙处了。其实LED电源的次级恒流的改动是比较多的，在这里为咱们罗列的电路或许并不彻底，仅仅挑选了一些比较经典的电路来进行剖析。
TOP4 LED直接驱动电路防护运用规划攻略
LED灯具有高效、牢靠、低耗能等特色，有着十分广泛的用处，常用来做照明、闪现、信号灯等等。 但因为LED运用环境的杂乱性，特别是当LED是用在野外时，其驱动电路十分简略遭遭到过电压和过电流的冲击而形成毛病或损坏，引发不必要的财产丢失乃至是人员伤亡，因而在规划LED驱动电路时有必要要充沛考虑并做好维护办法，然后进步电路的牢靠性，下降毛病发生率， 下面就LED驱动电路的防护进行简略的讨论。
LED驱动电路一般由几个部分构成， 包含AC输入、整流，、DC/DC转化、等模块， 依据各个模块电压和电流及或许遭遭到的浪涌状况的不同需求分开来做有针对的防护。
1、LED驱动电路浪涌维护运用
在沟通电源AC输入端浪涌维护计划，能够选用压敏电阻（MOV） 或加气体放电管（GDT/SPG）组合来进行规划。在有接地的状况下，能够选用如图1差共模一起防护的理念，在L-N之间并联压敏电阻（MOV），能够有用地按捺差模所发生的浪涌过电压，起到对后级电路维护，在L/N-PE之间别离选用MOV 或MOV+GDT/SPG对地的电路衔接办法能够有用的将共模浪涌能量泄放到大地， 避免浪涌引进到后级电路而形成损坏;假如在电源没有接地线状况下，如图2则在L-N线间可直接并联压敏电阻进行差模防护即可。为了避勉MOV维护元件在防护失效之后，呈现短路失效着火焚烧的或许性，能够运用TMOV或PMOV进行维护。针对上面 MOV沟通耐受电压挑选至少要高于线路最大沟通作业电压1.2~1.4倍，以避勉误动作，在有一起运用放电管GDT/SPG时，放电管击穿电压的下限值有必要至少高于电路的最大峰值电压，耐受电流有必要依据自身浪涌等级的需求挑选不同电流等级，以契合于浪涌测验规范的要求。
2、AC/DC后防护电路示意图
在有沟通经过整流后，后端直流电路中的芯片对过压和过流十分灵敏，芯片易受损坏，如图3所示，经整流之后并联瞬态按捺二极管TVS， 在有过压发生时，TVS会以皮秒级的反应速度动作而把过高电压胁迫在一个安全的规模内，然后维护后端芯片免受过压的冲击。反常电流能够经过在电路中规划自康复保险丝PPTC进行防护，PPTC在过流发生时阻抗能敏捷的变大，然后有用地阻断反常电流，直至毛病扫除PPTC就可持续康复低阻状况，使电路能持续康复到正常作业状况。TVS选用时截止电压一般为正常作业电压峰值的1.2~1.4倍即可，TVS功率巨细要依据过压的能量挑选适宜的等级。PPTC挑选要结合电路作业电流及电压进行参阅以及环境温度也是影响PPTC挑选一个重要要害方针，PPTC的坚持电流会跟着运用环境温度的升高而下降。PPTC在电路中的方位一般串联在TVS前端，这样PPTC不只能够对电路芯片有用的起到维护效果一起又能够对TVS管起到必定维护效果，能够大大的进步TVS管的运用寿数。
3、LED直接驱动电路防护示意图
LED发光的亮度是由经过LED的电流巨细来操控， 不安稳的电流又极易烧坏LED，如图4在DC/DC模块后能够在电路中串联恒流二极管来取得安稳的电流，，这样不只能够使LED取得安稳的亮度，，又不至于因电流的不安稳而烧坏LED。低功率的LED灯作业电流一般为10mA到30mA，大功率的LED灯作业电流从200mA到1400mA不等，能够依据所需求的作业电流挑选类型适宜的恒流二极管。因为LED灯也易遭遭到静电放电过压的搅扰受损， 因而DC/DC电路后端的LED灯也需求做必定的有用过压防护，一般选用TVS管就能够。
4、LED灯串起防护示意图
当多个的LED灯经过串联的办法进行衔接时， 如图5所示，一旦呈现LED灯呈现失效开路毛病，整个LED灯都会因为此毛病而影响到其它LED灯正常作业，为了处理这个问题， 能够针对每个LED灯上并联一个防开路的LED维护器材Tx，这样就可充沛的进步每个LED的运用功率，当单个LED呈现失效开路毛病时， 与之并联的LED开路维护器材Tx会当即导通， 使之可持续的坚持处于通态，然后确保了电路中其它串联的LED不因单颗LED的开路毛病而平息，但此防护办法本钱相对比较高。
综上所述， LED驱动电路一般由AC输入、整流，、DC/DC转化、等模块组成，然后一个LED驱动电路大致全体的防护计划能够参阅如图6所示：
图6 LED驱动电源全体防护示意图
在实践运用中，浪涌维护元件类型的挑选与电路的作业电压电流，电路要做的雷击浪涌测验等级规范，作业环境， 芯片的参数等许多要素有着亲近的联系， 因而在考虑和规划LED驱动电路防护时，有必要要进行归纳的考量剖析，才干有针对性的规划出比较合理的防护计划。
TOP5 选用LM836的LED数码管驱动电路原理剖析
如下图所示为数码闪现日历时钟电路。它能一起闪现月、日、时、分、秒和星期，月、日、星期主动转化，每天可定闹2次，有59min以内的睡觉守时功用。该日历时钟走时精确，调校便利，夜间看时清楚，制造简略。
作业原理：
该电路的中心IC1是一片PMOS大规模集成电路LM8364。4脚为12/24小时制挑选端，高电平为24小时制。6脚悬空时应从7脚输入60Hz时基信号，接高电平常应从7脚输入50Hz时基信号。5、8、9、10、11、12、14、16、18脚别离接高电平常，可完结其相应的功用。当闹或睡觉守时信号到来时，17脚、42脚或15脚输出的是可持续59min的高电平信号，操控VT4，再由VT4操控蜂鸣器。当然VT4也可操控其他电路（如继电器，收音机）。2、3、20～41脚可直接驱动LED数码管作闪现。这些引脚除了能输出“时分”信号外，还能输出“月日”和“秒”信号，这些引脚是共用的。把 5脚和10脚一起接高电平，将在“时分”输出端输出电路“月日”；把10脚接高电平5脚接低电平，将在“分”输出端输出“秒”，图中的IC2是一片 COMS十进制计数/分配器集成电路CD4017，便是为IC1的5脚、10脚当令供给高电平的，这样IC1就快速重复地输出月日、时分、秒信号。IC2 还操控着VTl～VT3，使数码管闪现某一内容时其他内容不闪现。因为人眼的视觉暂留现象，将调查不到数码管的闪耀，看到的是月日时分秒一起闪现。IC2 还起到调校挑选的效果。按下AN1，闪现内容将被确认（随机性的），闪现内容便是当时可调校的内容。重复按下AN1，可挑选需求调校的内容。IC3是一片 CMOS14位二进制串行计数分频和振动集成电路CD4060，以它为中心构成时基信号发生电路，别离给IC1和IC2供给60Hz和240Hz的时基信号。该电路决议时钟走时精度，可微调C2，使日差错在0.3s之内。若要进一步进步走时精度，应安稳IC3的作业电压；或选用其他50Hz或60Hz时基信号发生电路，运用谐振频率更高的晶振。
以IC4的CD4017为中心构成星期闪现电路。IC4的时基信号（天）由IC1的42脚（闹 2）供给，它的复位端（15端）接第7个输出端（6脚），这样当IC1的42脚输出高电平常，IC4的输出端3、2、4、7、10、1、5脚顺次变为高电平，直接驱动发光二极管闪现星期。在该电路中，星期天的闪现没有用3脚的高电平，而是由电源经电阻R3限流后供给电流，这样表明星期天的LED就一向亮着，供给参照物，使夜晚看星期更便利精确。因为IC1的闹2时刻往往不设置在零点，所以星期的转化或许会滞后几小时，但对运用没有大的影响。若每天需定闹 2次，须将闹2设置在闹1之前；若每天只需定闹1次，那么正好把闹2设置在零点，断开R10，用闹2来根供精确的闪现星期用时基信号，只用闹1来完结定闹功用。
当沟通供电中止时，由电池持续给IC1、IC3、IC4供电，守时、计时功用坚持，但IC2停止作业，VT1、VT2、VT3截止，LED闪现部分不亮，这样能够延伸电池供电时刻。在用沟通供电时，可经过R1给电池充电。
元器材挑选：
%&&&&&%IC1挑选LM8364，IC2挑选CD4017B，IC3挑选CD4060B，IC4挑选CD4017B。三极管要选用NPN型的，扩大倍数大些为好。闪现用的10个LED数码管和9个发光二极管应选用高亮或超高亮度型的，数码管选用共阴极型的。色彩及尺度巨细可依据自已的喜好选用。例如：闪现日期用绿色0.8英寸数码管，闪现时刻用0.8英寸赤色数码管，闪现秒用0.56英寸赤色数码管，发光二极管中心一个选用赤色，环形6个选用绿色，两个选用黄色二极管。电池可选用3.6V60mAh的镍镉电池。蜂鸣器应选用7.5V或9V小型的。8个按钮可直接选用电视选台用的8位自锁开关 （须去掉绷簧，使之失掉自锁功用）。变压器应选用功率3W次级沟通电压是9V的。
LED驱动照明电源电路拓扑结构规划详解
图 1闪现了三种根本的电源拓扑示例。在图1中，降压稳压器会经过改动MOSFET的敞开时刻来操控电流进入LED。电流感应可经过丈量电阻器两头的电压取得，其间该电阻器应与LED串联。对该办法来说，重要的规划难题是怎么驱动 MOSFET。从性价比的视点来说，引荐运用需求起浮栅极驱动的N通道场效应晶体管（FET）。这需求一个驱动变压器或起浮驱动电路（其可用于坚持内部电压高于输入电压）。
图1还闪现了备选的降压稳压器。在此电路中，MOSFET对接地进行驱动，然后大大下降了驱动电路要求。该电路可挑选经过监测FET电流或与LED串联的电流感应电阻来感应LED电流。后者需求一个电平移位电路来取得电源接地的信息，但这会使简略的规划杂乱化。别的，图1中还闪现了一个升压转化器，该转化器可在输出电压总是大于输入电压时运用。因为MOSFET对接地进行驱动并且电流感应电阻也选用接地参阅，因而此类拓扑规划起来就很简略。该电路的一个不足之处是在短路期间，经过电感器的电流会毫无约束。您能够经过保险丝或电子断路器的办法来添加毛病维护。此外，某些更为杂乱的拓扑也可供给此类维护。
图 2闪现了两款降压-升压型电路，该电路可在输入电压和输出电压比较时高时低时运用。两者具有相同的折衷特性（其间折衷可在有关电流感应电阻和栅极驱动方位的两个降压型拓扑中闪现）。图2中的降压-升压型拓扑闪现了一个接地参阅的栅极驱动。它需求一个电平移位的电流感应信号，可是该反向降压-升压型电路具有一个接地参阅的电流感应和电平移位的栅极驱动。假如操控IC与负输出有关，并且电流感应电阻和LED可交换，那么该反向降压-升压型电路就能以十分有用的办法进行装备。恰当的操控IC，就能直接丈量输出电流，并且MOSFET也可被直接驱动
该降压-升压办法的一个缺陷是电流适当高。例如，当输入和输出电压相一起，电感和电源开关电流则为输出电流的两倍。这会对功率和功耗发生负面的影响。在许多状况下，图3中的“降压或升压型”拓扑将平缓这些问题。在该电路中，降压功率级之后是一个升压。假如输入电压高于输出电压，则在升压级刚好通电时，降压级会进行电压调理。假如输入电压小于输出电压，则升压级会进行调理而降压级则通电。一般要为升压和降压操作预留一些堆叠，因而从一个模型转到另一模型时就不存在静带。
当输入和输出电压简直持平常，该电路的长处是开关和电感器电流也近乎等同于输出电流。电感纹波电流也趋向于变小。即便该电路中有四个电源开关，一般功率也会得到显着的进步，在电池运用中这一点至关重要。图3中还闪现了SEPIC拓扑，此类拓扑要求较少的FET，但需求更多的无源组件。其长处是简略的接地参阅FET驱动器和操控电路。此外，可将双电感组合到单一的耦合电感中，然后节约空间和本钱。可是像降压-升压拓扑相同，它具有比“降压或升压”和脉动输出电流更高的开关电流，这就要求电容器可经过更大的RMS电流。
出于安全考虑，或许规则在离线电压和输出电压之间运用阻隔。在此运用中，最具性价比的处理计划是反激式转化器（请参见图4）。它要求一切阻隔拓扑的组件数最少。变压器匝比可规划为降压、升压或降压-升压输出电压，这样就供给了极大的规划灵活性。但其缺陷是电源变压器一般为定制组件。此外，在FET以及输入和输出电容器中存在很高的组件应力。在安稳照明运用中，可经过运用一个“慢速”反应操控环路（可调理与输入电压同相的LED电流）来完结功率因数校对 （PFC）功用。经过调理所需的均匀LED电流以及与输入电压同相的输入电流，即可取得较高的功率因数。
调光技能
需求对LED进行调光是一件很往常的事。例如，或许需求调理闪现屏或调理修建灯的亮度。完结此操作的办法有两种：即下降LED电流或快速翻开LED再封闭，然后使眼睛终究得到平衡。因为光输出并非彻底与电流呈线性联系，因而下降电流的办法功率最低。此外，LED色谱一般会在电流低于额定值时发生改动。请记住：人对亮度的感知成指数倍增，因而调光就需求电流呈现更大的百分比改变。因为在全电流下，3%的调理差错因为电路容差原因可在10%的负载下扩大成 30%乃至更大的差错，因而这会对电路规划发生严峻的影响。尽管存在呼应速度问题，但经过脉宽调制（PWM）来调理电流仍更为精确。当照明和闪现时，需求 100Hz以上的PWM才干使人眼不会察觉到闪耀。10%的脉冲宽度处于毫秒规模内，并且要求电源具有高于10kHz以上的带宽。
如表2所示，在许多运用中运用LED正变得日益遍及。它将会选用各种电源拓扑来为这些运用供给支撑。一般，输入电压、输出电压和阻隔需求将规则正确的挑选。在输入电压与输出电压比较总是时高时低时，选用降压或升压或许是清楚明了的挑选。可是，当输入和输出电压的联系并非如此受按捺时，该挑选就变的愈加困难，需求权衡许多要素，其间包含功率、本钱和牢靠性。
TOP6 电容降压LED驱动电源电路TOP4
选用电容降压电路是一种常见的小电流电源电路，因为其具有体积小﹑本钱低﹑电流相对安稳等长处，也常运用于LED的驱动电路中。
图一 为一个实践的选用电容降压的LED驱动电路：请留意，大部分运用电路中没有衔接压敏电阻或瞬变电压按捺晶体管，主张衔接上，因压敏电阻或瞬变电压按捺晶体管能在电压骤变瞬间（ 如雷电﹑大用电设备起动等 ）有用地将骤变电流泄放，然后维护二级关和其它晶体管，它们的呼应时刻一般在微毫秒级 。
电路作业原理：
电容C1的效果为降压和限流：咱们都知道，电容的特性是通沟通﹑隔直流，当电容衔接于沟通电路中时，其容抗核算公式为：XC = 1/2πf C
式中﹐XC 表明电容的容抗﹑f 表明输入沟通电源的频率﹑C 表明降压电容的容量。 流过电容降压电路的电流核算公式为：I = U/XC
式中 I 表明流过电容的电流﹑U 表明电源电压﹑XC 表明电容的容抗，在220V﹑50Hz的沟通电路中，当负载电压远远小于220V时，电流与电容的联系式为﹕I = 69C 其间电容的单位为uF，电流的单位为mA在220V﹑50Hz的沟通电路中，理论电流与实践丈量电流的比较电阻R1为泄放电阻，其效果为：当正弦波在最大峰值时刻被堵截时，电容C1上的残存电荷无法开释，会长久存在，在修理时假如人体接触到C1 的金属部分，有激烈的触电或许，而电阻R1的存在，能将残存的电荷泄放掉，然后确保人﹑机安全。泄放电阻的阻值与电容的巨细有关，一般电容的容量越大，残存的电荷就越多，泄放电阻就阻值就要选小些。经历数据如下表，供规划时参阅：D1 ~ D4的效果是整流；其效果是将沟通电整流为脉动直流电压。C2﹑C3的效果为滤波；其效果是将整流后的脉动直流电压滤波成平稳直流电压压敏电阻（ 或瞬变电压按捺晶体管 ）的效果是将输入电源中瞬间的脉冲高压电压对地泄放掉；然后维护LED不被瞬间高压击穿。LED串联的数量视其正导游通电压（ Vf ）而定，在220V AC电路中；最多能够到达80个左右。
组件挑选：电容的耐压一般要求大于输入电源电压的峰值，在 220V，50Hz的沟通电路中时，能够挑选耐压为400伏以上的涤纶电容或纸介质电容。D1 ~D4 能够挑选IN4007。滤波电容C2﹑C3的耐压依据负载电压而定，一般为负载电压的1.2倍。其电容容量视负载电流的巨细而定。
下列电路图为其它办法的电容降压驱动电路，供规划时参阅：
在图 二 电路中，可控硅SCR及R3组成维护电路，当流过LED的电流大于设定值时，SCR导通必定的视点，然后对电路电流进行分流，使LED作业于恒流状况﹐然后避免LED因瞬间高压而损坏。
在图三电路中，C1﹑R1﹑压敏电阻﹑L1﹑R2组成电源初级滤波电路，能将输入瞬间高压滤除，C2﹑R2组成降压电路，C3﹑C4﹑L2﹑及压敏电阻组成整流后的滤波电路。此电路选用两层滤波电路，能有用地维护LED不被瞬间高压击穿损坏。
图四 是一个最简略的电容降压运用电路，电路中运用两只反并联的LED对降压后的沟通电压进行整流，能够广泛运用于夜光灯﹑按钮指示灯，要求不高的方位指示灯等场合。
解读LT3743的LED驱动新式调光经典电路
LT3743 完结了超快的大电流 LED 上升时刻，并供给了精确的电流调理。因为它具有支撑多种电流状况的才干，因而经过完结 LED 五颜六色的简易混合而满意了高性能影院级 DLP 投影机的要求。除了速度以外，经过答应运用一个紧凑型低值电感器，LT3743 的开关电容拓扑结构还缩减了电路板的外形尺度。其他特色包含开关周期同步、过压维护、高功率以及轻松习惯各种运用需求的才干。
LT3743 是一款同步降压型 DC/DC 操控器，它运用固定频率、均匀电流办法操控，以经过一个与电感器相串联的检测电阻器精确地调理电感器电流。在一个 0V 至“低于输入电压轨 2V”的输出电压规模内，LT3743 能够以 ±6% 的精确度来调理恣意负载中的电流。过把精确的模仿调光与 PWM 调光组合起来，完结了精准、宽规模的 LED 电流操控。模仿调光经过 CTRL_L、CTRL_H 和 CTRL_T 引脚来操控；PWM 调光则经过 PWM 和 CTRL_SEL 引脚来操控。经过选用在外部进行开关操作的负载电容器这种共同的做法，LT3743 完结了高和低模仿状况之间的快速改换，然后能够在几 μs 的时刻内改动已调 LED 电流水平。开关频率能够在 200kHz 至 1MHz 的规模内进行设置和同步至一个频率规模为300kHz 至1MHz 的外部时钟。
TOP7 开关输出电容器拓扑结构
在传统的电流调理器中，负载两头的电压存储于输出电容器之中。假如负载电流忽然改动，则输出电容器中的电压有必要进行充电或放电以与新的已调电流相匹配。在转化期间，负载中的电流未得到杰出的操控，因而导致了缓慢的负载电流呼应时刻。LT3743 经过选用一种共同的开关输出电容器拓扑结构处理了这一问题，该拓扑结构完结了超快的负载电流上升和下降时刻。这种拓扑结构背面的根本概念是：LT3743 起一个已调电流源的效果，担任向负载供给驱动电流。关于某个给定的电流，负载两头的电压降存储于第一个开关输出电容器中。当需求一种不同的已调电流状况时，将第一个输出电容器关断，并接通第二个电容器。这使得每个电容器能够存储与希望已调电流相对应的负载电压降。
图 1 示出了具有各种操控引脚的根本拓扑结构。PWM 和 CTRL_SEL 引脚为数字操控引脚，用于确认已调电流的状况。CTRL_H 和 CTRL_L 引脚是具有一个 0V 至 1.5V 全标度规模的模仿输入，可在电流检测电阻器两头发生一个 0mV 至 50mV 的已调电压。
图 1：根本的开关电容器拓扑结构
尽管 LT3743 能够选用开关输出电容器来装备，但它能够很简略地习惯任何传统的模仿和/或 PWM 调光计划
开关周期同步
LT3743 使一切的开关脉冲边缘同步至 PWM 和 CTRL_SEL 上升沿。同步赋予了体系规划师选用恣意周期或非周期 PWM 调光脉冲宽度和占空比的自由度。关于大电流 LED 驱动器而言，这是从零电流或低电流状况康复至高电流状况进程中必不可少的特色。经过在 CTRL_SEL 或 PWM 信号变至高电平常从头起动时钟，电感器电流将当即开端斜坡上升，而无须等候一个时钟上升沿。未选用同步时，时钟脉冲沿和 PWM 脉冲沿的相位联系将不受操控，因而有或许在 LED 光输出中引起显着的颤动。当选用一个具 SYNC 引脚的外部时钟时，开关周期将在 8 个开关周期之内从头同步至外部时钟。
一款适宜高端 DLP 投影机、选用开关输出电容器的 24V、20A LED 驱动器。高端 DLP 投影机要求极高质量的图画和五颜六色重现。为了完结高的五颜六色精确度，各个 LED 傍边的五颜六色误差是经过混入其他两个五颜六色 LED 的色彩来校对的。例如：当红光 LED 处于满电流导通状况时，蓝光和绿光 LED 将以低电流水平接通，这样它们就能够被混入以发生精确的红光。这种办法需求具有在较低 （约 2A） 和较高 （约 20A） LED 电流之间进行快速转化的才干，以坚持 PWM 调光脉冲沿。图 3 示出了一款专供高端 DLP 投影机运用的 24V/20A LED 驱动器。
图3：选用开关输出电容器的 24V/20A LED 驱动器
450kHz 的较低开关频率答应运用一个十分小的 1.0μH 电感器。在 25% 纹波电流条件下，高电流状况与低电流状况之间的转化时刻大约为 2μs。1mF 的大输出电容器存储了两种不同电流状况下 LED 两头的电压降，并供给了 MOSFET 调光开关接通时的瞬时电流。关于完结快速 LED 电流转化来说，选用几个并联的低 ESR 电容器是至关紧要的。已调高电流和低电流由衔接在 VREF 引脚与 CTRL_L 和CTRL_H 引脚之间的分压器来设定。VREF 引脚上的 ±2%、2V 基准还用于供给温度降额电路施加在 CTRL_T 引脚上的基准信号 （见下文中的“LED 电流的热降额”）。
为了减小有或许很大的发动电流，LT3473 选用了一种可约束已调电流的共同软起动电路，然后在软起动引脚充电至 1.5V 时供给全驱动。为了最大极限地缩短不同电流水平之间的转化时刻，LT3743 运用了针对每种电流水平的独自补偿，这样电流操控环路就能够尽或许快地康复稳态操作。图 4 示出了从 0A～2A 至 20A 的 LED 电流阶跃。
宽PWM 占空比规模内的高功率
在便携式 DLP 投影机中，功率耗散是一个极其重要的规划参数。与现在市面上出售的许多并联型大电流 LED 驱动器不同，LT3743 在一个宽 PWM 占空比规模内具有杰出的功率。经过只把功率输送至负载，而不是将功率旁路掉或许给输出电容器充电，常见的传统 PWM 调光型驱动器中丢失的大部分能量能够节约下来。图 5 示出了当 VIN = 12V、并以 0A 至 20A 电流驱动一个绿光 LED 时，整个占空比规模内的功率改动状况。
传统的 PWM 调光
LT3743 习惯任何传统的 PWM 调光办法。同类竞赛 LED 驱动器所选用的并联输出调光会形成能量的糟蹋，并且在 LED 占空比低于约 50% 时功率欠佳。因为 LT3743 具有两种电流调理水平，因而当分路被占用时已调电流可下降至零。即便在低 LED 占空比条件下，这也能供给超卓的功率。
图 6 示出了一款装备有一个电流受限并联输出的 2A LED 驱动器。请留意：CTRL_L 引脚衔接至地，PWMGL 引脚用于驱动并联 MOSFET，而CTRL_SEL 引脚则用于调光。在 CTRL_L 引脚接地的状况下，当 CTRL_SEL 引脚为低电平常，则分路被占用，并且电感器中的电流被调理于 0A。当 CTRL_SEL 引脚为高电平常，并联 MOSFET 被关断，且已调电流由 CTRL_H 引脚上的电压来确认。图 7 示出了选用一个 12V 输入时的电流受限并联 PWM 调光。
图 6：具电流受限并联输出的 6V 至 36V 输入、2A LED 驱动器
除了并联之外，LT3743 还可简略地经过装备以驱动与 LED 的负极相串联的调光 MOSFET。当不需求多种电流状况时，这是优选的 PWM 调光办法。图8 示出了一款选用转化负极 PWM 调光的 6V 至 30V、20A LED 驱动器。图 9 示出了 0A 至 20A 电流阶跃和 100:1 调光比条件下的转化负极 PWM 调光。
图8：选用转化负极 PWM 调光的 6V 至 30V、20A LED 驱动器
LT3743 完结了超快的大电流 LED 上升时刻，并供给了精确的电流调理。因为它具有支撑多种电流状况的才干，因而经过完结 LED 五颜六色的简易混合而满意了高性能影院级 DLP 投影机的要求。除了速度以外，经过答应运用一个紧凑型低值电感器，LT3743 的开关电容拓扑结构还缩减了电路板的外形尺度。其他特色包含开关周期同步、过压维护、高功率以及轻松习惯各种运用需求的才干。
TOP8 照明AC-DC LED驱动电源电路精析
因为LED总光效要求及散热约束，能效对低功率运用特别重要;许多状况下，即便是较低功率运用也要求功率因数校对和谐波处理;在空间受限运用中，特别是代替灯泡运用，要求有很高的驱动功率密度;整体电源牢靠性对整个灯的寿数十分重要;宽输入电源电压规模应支撑高达277 Vac;兼容TRIAC调光等要求。此外，LED通用照明还要契合演进的规范及安全规范，如“动力之星”和IEC要求。
依据运用要求（尺度、能效、功率因数、功率、驱动电流）不同，以沟通主电源驱动LED有多种拓扑。安森美半导体供给各种电源计划，可用于各种照明运用。
图1：不同沟通主电源供电LED驱动器拓扑结构
安森美半导体LED通用照明AC-DC处理计划
功率因数校对计划
选用安森美半导体的NCP1611或NCP1612的160 W功率因数校对（PFC）升压计划选用非阻隔升压拓扑，轻载能效高于传统CrM PFC;无须额定元件，牢靠性及安全性高。该计划选用电流操控频率反走（CCFF）CrM，有升压或旁路二极管短路维护、引脚开路/短路维护、优化的瞬态呼应、软过压维护、输入欠压检测、低总谐波失真装备、过热封闭等特性。这类PFC计划还包含NCP1607、NCP1608、NCP1615和 NCP1654（非阻隔升压）;NCL30000（阻隔单级反激、非阻隔降压）;NCL30001（阻隔单级反激）;NCL30002（非阻隔降压）;NCL30060（单级反激或降压）。
初级端操控离线计划
初级端稳流（PSR）也称初级端操控。初级端操控离线LED驱动器不运用光耦，具有±1%（典型值）的精细LED稳流精度、宽VCC规模、高能效准谐振操控、强固的维护特性组合，以及宽作业温度规模（-40至+125℃）;支撑反激及降压-升压拓扑，带无源PFC输入的功率因数约0.9;该系列可运用于LED灯泡代替、离线LED驱动器、嵌灯、室内/室外要点照明及使命灯及LED电子操控设备。
图2：初级端操控离线计划
可供挑选的器材有NCL30080A/B、NCL30081A/B、NCL30082A/B和NCL30083A/B（无源PFC操控）;NCL30085A/B、NCL30086A/B、NCL30087A/B和NCL30088A/B（有源PFC操控）。其调光操控包含非调光、3 步/5步调光、模仿/数字、双向可控硅/后缘触发调光等。
AC-DC开关稳压器
安森美半导体针对阻隔反激式和非阻隔式转化器的开关稳压器包含NCP1010、NCP1011、NCP1012、NCP1014/15、 NCP1027/28、NCP1072/5、NCP1076等。这些器材均为电流办法，峰值电流约束从100 mA至800 mA.这些计划集成了MOS管，适用于阻隔和非阻隔运用，支撑次级PWM调光、模仿调光或双亮度等级调光，能效高达75-80%.
用于高压LED串的高功率因数升压计划
高压多结点LED正变得愈加常见，因为供货商趋向更好地优化LED以进步体系总光效，并引进愈加专用化的LED.这些LED每封装的正向电压可达24至 200 V，能够优化用于定点照明、全向照明或线性照明。为了以低元件数量及规范现成电感完结此方针，电路中运用了NCP1075单片高压开关稳压器及高精度的 NCP4328A恒流/恒压操控器。
该计划能效高于90%，具有20 ms的快速发动时刻、LED开路维护、可运用现有电感、功率因数高于0.95，以及选用NCP1075时功率才干大于10 W的特性，运用首要是LED灯泡及灯管、低功率光源及灯具、电子操控设备和LED驱动器。
图3：高压LED串高功率因数升压计划
AC-DC开关操控器
针对阻隔和非阻隔降压、降压/升压转化器的开关操控器有固定频率的NCP1200、NCP1203、NCP1218、NCP1219、 NCP1230、NCP1234/6、NCP1237/8、NCP1250/1/3;还有准谐振的NCP1207A、NCP1308、NCP1337 /38、NCP1377、NCP1379/80和NCP1336.针对非阻隔降压转化器的开关操控器则有LV5011MD、LV5012MD、 LV5026MC、LV5029MD、NCL30002和NCL30105.此外还有谐振半桥改换器的开关操控器NCP1392/3、NCP1398及开关组合操控器NCL30051和NCL30030.
图4：选用NCL30030的AC-DC开关操控器LED驱动计划
TOP9 非阻阻隔线降压操控器
LV5026MC是一款非阻阻隔线降压操控器，支撑不同调光操控（TRIAC、模仿及PWM）、可挑选开关频率（50 kHz或70 kHz）、低噪声开关体系;具有短路维护、软发动和内置TRIAC安稳功用。运用包含壁灯、使命灯、台阶灯和LED灯泡代替。
图6：非阻阻隔线降压操控器
可调光LED驱动器
LV50xx中的LV5026MC、LV5029MD、LV5011MD和LV5012MD都是可调光LED驱动器。以LV5011MD和 LV5012MD为例，两者开关频率均为70 kHz，可进步功率因数，具有、外部调理参阅电压、过压维护、过热封闭功用。两者的不同之处在于调光办法，均可用于小型可调光LED灯泡、离线LED驱动器和嵌灯。
图7：可调光LED驱动器
非阻隔线性LED驱动器拓扑的恒流稳流器（CCR）
一种是低电流LED串驱动器CCR NSIC2020 （120 V， 20 mA），其沟通电压上升时电流仍坚持安稳，到达LED阈值电压后导通无推迟，低电压时LED亮度高，可避免LED受电压浪涌影响。另一种用于低本钱T5 LED灯管，选用CCR NS%&&&&&%2050 （120 V， 50 mA）LED驱动器，可直接沟通驱动LED，无漏电流，稳流可维护LED.
图8：低本钱T5 LED灯管电路
用于大街及区域照明的LED电源
代替高强度气体放电灯（HID）或高压钠灯（HPS），要运用大LED阵列。依据终端产品不同，LED可装备为不同结构。一种办法是将沟通输入电压转化为直流稳压输出，并为多个并联LED灯条供电。另一种办法是供给稳流恒流来直接驱动LED，省去灯条中内置的线性或DC-DC转化段。
图9a：办法1 — 将沟通输入电压转化为直流稳压输出
第二种办法旨在合作“动力之星”1.1版光源规范，其特色包含：通用输入规模90 – 265 Vac（更改元件可支撑305 Vac）;最大输出功率60 W（更改元件NCL30051最高支撑250 W功率）;功率因数PF大于0.9（50-100%负载，带调光）;谐波含量遵照IEC61000-3-2 class C规范;Iout = 1000 mA/Vf = 35至45 V条件下，能效大于90%;恒流输出电流规模0.7 – 1.5 A;输出电压规模35 – 50 V;输出开路及短路维护、过温维护、过流维护-主动康复、过压维护-输入（OVP大电压）等维护特性。
图9b：办法2 –供给稳流恒流来直接驱动LED
安森美半导体运用在电源办理、高能效电源及封装方面的中心特长及优势，为LED照明运用，特别是通用照明供给了契合各种规范要求操控和驱动器材。这些计划选用共同的LED驱动电源架构、模仿及调光技能、反激转化器及非阻隔拓扑，适用于各种通用照明运用，为这些设备的完结供给了丰厚的挑选。
TOP10 I2C接口的LED驱动电路规划与运用攻略
现在，经过芯片自身能驱动的每个LED电流规模为25mA到100mA之间。当然，关于一些大电流的运用场合，咱们只需用外加场效应管的办法来完结。LED无疑是当时最热的一个运用，不管是手持设备、游戏机、霓虹灯、广告牌等等，眩意图色彩及高质的亮光，总能第一时刻吸引人的眼球。在当时很多的 LED操控器面前，怎么挑选一款功用丰厚且性价比又高的产品来投合自己的规划，无疑是摆在每个规划师面前的问题。
最简略的 LED驱动，咱们能够用一般的I/O来完结。但I/O操控只能完结LED 的ON与OFF，无法用来进行混光、闪耀等功用，并且每个LED都需求占用一个独自的I/O资源，无疑性价比很低。咱们也能够用专用的大电流LED操控器来规划，但贵重的本钱首要会成为问题，并且规划杂乱，程度也会跟着各种搅扰的呈现相应地进步。依据这些，恩智浦（NXP）推出一系列运用I2C接口的 LED驱动器，它能够经过I2C接口的两根线，去一起操控从4个到24个不等LED的ON/OFF、闪耀及RGB混光。在混光计划里，每个LED都是由一个独立的8bit/256阶PWM来驱动。这种依据I2C的LED操控办法，添加了规划的便利性与灵活性，并且也会削减在软硬件方面的投入，使披着奥秘面纱的LED对咱们来讲登时显得简略和精彩。下面，咱们将会以恩智浦LED驱动器PCA9633为例，经过几个简略的运用来全面论述这种LED驱动器的优势地点。
从图1咱们能够看到，每一路LED都是由一个独自的8bit/256阶的PWM来操控，且因为PWM足够快，使其理论上能够经过它所驱动的四个LED混出恣意色彩的光。除了每一路独自的PWM，PCA9633还供给了一个Group PWM，经过它咱们能够用来操控所调混色光的亮度及频率，弥补了只调单个PWM不能完结的一些功用。那么PCA9633终究怎么来完结调光呢？隐秘仍是在 PWM上面。假如不运用PWM，那么它只能完结开和关的动作;低速的PWM只能完结LED闪耀，并不足以到达混色的意图;高速的PWM就能够完结RGB混色;假如PWM速度可控，那么就能够完结闪耀和混色的两层功用。并且经过可控的8bit/256阶PWM，加大了色阶进步了色彩的层次感。见下图2所示。
知道了混色的原理，那么一个详细的色彩又是怎么发生的呢？咱们知道人眼对色彩的感知是各种色彩亮度均值的叠加，咱们能够经过操控 PCA9633每个PWM的占空比，去操控所驱动LED的亮度。依据三基色原理，假如咱们驱动的是RGB（或许RGBA）LED，那么经过调理这三个 LED的不同亮光，就能够得到所要的色彩。图3是PCA9633操控RGB三个LED来调粉色光的比如。
经过以上的描绘，咱们根本知道了PCA9633的内部结构和驱动原理。下面咱们将会以PCA9633固定I2C地址的几个运用，来进一步了解这种LED操控器的优势地点。
第一个运用，咱们将用PCA9633来操控亮度条。咱们知道一般像亮度条这样的运用，往往需求用到很多LED串联来进行。假如用单个接口去操控每个 LED，会使本钱和软件杂乱度大大添加。而经过I2C，在硬件上只需求两条操控线，在软件上只需发一条字节指令，就能够轻松进行操控。除此之外，因为 I2C器材地址的唯一性，能够按所驱动LED的数量运用几个PCA9633来进行操控。假如实践运用中PCA9633自身的驱动电流不行，只需在外围加一个FET就能够轻松处理。别的，PCA9633独有的Group PWM使得操控整个亮度条的光强和闪耀变的称心如意。下面是其原理图（见图4），其间I2C master由体系供给，能够是MCU，也能够是逻辑电路。
图4中左半部为I2C的master，不作细述。右边最上为LED限流电阻，一般LED的前向电压为3V左右，依据不同的色彩和制造工艺会有一些不同。咱们能够经过所需LED电流去核算这个限流电阻的值：R=（Vsupply-Vfsum）/If.假如所需的LED电流大于25mA，那么图中所加的 FET能够轻松处理这一问题。当咱们外加了FET今后，只需把PCA9633的相应寄存器的OUTDRV设为高就能够了，以差异于它的默认值。现在咱们能够看到用PCA9633去操控如此多的LED，原理图适当简练，相同在软件设置寄存器上也相同便利。PCA9633供给了简易且完好的内部寄存器，例如 LED输出结构设置、节电办法设置、芯片使能办法设置、LED的输出状况设置，以及每个PWM和Group PWM的操控寄存器设置等。除此之外，PCA9633还供给了一个寄存器设置递加位，也便是说假如咱们设置了这一位，那么咱们能够经过一个指令序列来完结内部一切寄存器的次序装备，这在一些特定的运用中是十分有用的，能最大程度节约软件和体系资源。下面，咱们将经过别的一个比如来阐明内部寄存器的设置。
第二个比如是咱们用PCA9633来完结呼吸灯的功用。尽管PCA9633内部不带呼吸灯模块，但咱们能够经过一些简略的寄存器设置来完结这个功用，这样比较于专用的呼吸灯芯片在本钱上无疑有很大的优势。为了便于阐明，咱们只用PCA9633来操控一个LED的呼吸动作，原理图很简略，在此省略，经过操控这一个LED的渐亮与渐暗进程以到达呼吸的意图。要完结这个功用，PCA9633的独立PWM将是最首要的要素。如前咱们现已说到每个 LED都是由一个8bit/256阶PWM来操控，那么也便是说，每个灯有256段亮暗色阶可调，能够完美完结呼吸功用。详细，咱们经过操控PWM的占空比来完结。假如咱们的LED是由PCA9633的PWM0来操控，那么PWM0的占空比将决议这个LED的亮度：Bright（duty cycle）=PWM0［7:0］/256.到此，一个完好的呼吸进程就完结了，用几个简略的寄存器设置，就完结了看起来好像只需用杂乱体系或专用芯片才干做的作业。从以上两个比如，咱们能够看到用恩智浦的I2C LED驱动器，不论是硬件上仍是软件上都是十分简略和易操作的，并且用此类器材所能完结的功用，一点点不比一些体系和专有芯片差劲。
总归，I2C LED驱动器供给了高性价比的LED规划计划，比较于用GPIO或专用LED驱动器，不只节约了体系资源，也使规划的本钱和杂乱度大大削减，并能够有用进步规划的牢靠性和驱动光的均匀性。此外，选用此类LED驱动器，能够很有用地协助咱们削减规划周期并进步规划灵活性。
TOP11 LED驱动电路优化规划计划详解
主电路部分，在市电之后紧接着接了一个滤波器，它的效果是滤除电源中的高次谐波以及电源中的浪涌，使得操控电路受电源的搅扰小。输入整流部分选用一体式的整流桥，经过二极管的单导游通的特性将电平在零点上下起浮的沟通电转化为单向的脉动的直流电，再在滤波电容和电感的效果下，输出直流电压。经过 MIP553和BUCK电路的调理和操控后输出供LED运用的电压。
输入电路的规划
为了延伸LED驱动电源的运用寿数，使之与LED相匹配，有必要要去除电路中的电解电容。电路的规划方针为：输入沟通电压Vm：198— 264VAC/50Hz;输出电压Vo：27VDC;输出电流Io：0.35A。输入电路包含噪声滤波设备、安全保险设备以及输入整流设备，如图2所示。
噪声滤波设备首要由电容C1/C2/C3和电感L1组成，其效果是在小于1MHz的频段内，能够削减电磁搅扰（EMI）。此设备也能够链接在AC沟通之后，整流设备之前，其滤波效果是相同的。安全保险设备由保险丝和ZNR1组成，保险丝首要避免有损害电路的尖峰电流发生的时分敏捷堵截电路以维护负载;ZNR1是浪涌吸收器，关于来自输入端的静电和浪涌进行吸收，以此来维护后边的电路。输入整流设备，是将沟通电转化成直流电，输入整流桥的挑选。
输出电路的规划
输出电路由根本的BUCK电路和一个稳压二极管DD1组成。如图3所示。BUCK改换器及其优势：
Buck改换器又称为降压改换器、串联开关稳压器、三端开关型降压稳压器，是一种输出电压等于或小于输入电压的单管非阻隔DC/DC改换器。
作业中的输入电流is，在开封闭合时，is》0;在开关翻开时，is=0，故is是脉动的，但输出电流io在电感、二极管、电容的效果下却是接连的、平稳的。特别适宜为LED供给作业电流。FRD1的挑选规范：额定电流大于2倍的输出电流，额定电压大于输入电压，其反向康复时刻也要在100ns以内，考虑裕量，FRD1的参数为：15A，600V，trr=50ns。用相似的办法挑选T1和Cout，那么其参数别离为：T1：680μH; Cout：1μF，50V。
稳压二极管DD1
在低输入电压的某规模内，若没有像DD1的这种反向设备，那么在开关关断的瞬间将会有反向电流流过IPD，而IPD是不答应有这种电流的，因为这种反向电流将会导致IPD的损坏。
维护电路
MIP553内置过压、过流、过热、LED短路的维护电路，但并无LED开路时维护电路的规划。LED开路时的维护电路的思维首要有稳压二极管维护、三极管维护、偏压线圈维护等，考虑到本钱和结构，文中挑选具有稳压二极管的维护电路。其电路图如图3所示。当LED开路时，输出电压上升，若输出电路有稳压二极管的维护电路，那么稳压二极管将LED的电压嵌位在二极管的压降之下，这样就能避免输出电容的破坏。
操控电路的规划
操控电路由MIP553及其外围电路组成，如图4所示。MIP553芯片完结宽电压85～277V/AC输入，内置MOS，结构简略、安稳，可不需求电解%&&&&&%，支撑阻隔或非阻隔计划，单电源输出功率6～30W，安稳电流输出《1A。电源具有过压、过流、过热维护功用，安全安稳性高，体积小，发热量低，电源功率≥80%，功率因数 ≥95%，THD《20%。
MIP553的漏极电流由引脚CL和EX操控，因而衔接这两个引脚的电阻RCL、REX的设置将直接影响漏极电流的巨细。最大漏极电流可由REX来确认，考虑到这个最大漏极电流要流经LED，因而设置参阅值时应该留意。
REX=（VDD（ON）-VEXH）/IEX=（6.5-2.8）/103=36kΩ （3）
其间，假定输入电压100V，输出电压28V，电流：400mA，最大漏极电流设为1.0A。
CVDD、CEX、CCL的效果是安稳MIP553的运转、按捺外部噪声。因而，其值要挑选妥当。CVDD，安稳VDD的电压、按捺LED 的闪耀，特性不受温度影响、不发生额定的噪声，参阅规范值为1～10μF之间;CEX，按捺外部噪声进入EX引脚，其参阅规范值在470～1000pF之间;CCL，按捺外部噪声进入CL引脚，假如其值太大的话，那么pF值将会遭到严峻的影响，因而其值应小于1000pF。
LED电源的应战
LED作为新式的电光源，在制造大型发光立体字和发光标识中有着显着的优势，其操控电压低，本钱低，牢靠性高。尽管LED产品在国内外商场有着愈演愈烈的发展趋势，可是LED照明毕竟是新式的工业，现在还没有广泛的遍及，因而LED驱动电源不可避免的在各方面存在着应战：首要，因为LED的正向电压会跟着电流和温度而改动，其“色点”也会跟着电流和温度而漂移，为了确保LED的正常作业，就要求其驱动器不管在输入条件和正向电压怎么改动的状况下都要约束电流。其次，假如需求LED调光，一般选用的是脉宽调制调光技能，典型的PWM频率是1～3kHz。最终，LED驱动电路的功率处理才干有必要足够，且功用强固，能够接受多种毛病条件，易于完结。
LED是一种节能、高效、环保的绿色照明，对它的驱动电路研讨十分重要。文中介绍了运用MIP553进行规划的LED驱动电源，并经过仿真证明了其输出电流的安稳性，有很好的运用远景。
