让LED永不熄灭：开关模式电源设计方案概述

对其他人来说，LED照明设备的设计需要关注的无非是使用寿命、外形、封装及产品颜色，但对于设计工程师来说，通常需要注意的事项却远不止这些。

驱动开关模式下的多个高功率LED并实现均匀亮度、调光功能及功率因数补偿并不是一件简单的事情，然而对于专业的电源设计师来说，只需一天时间便可满足全部的设计要求。我们所说的“驱动LED”就是指“设计合适的电源”。但如果你不是专业的电源设计工程师，那么这个设计方案可以说是个不小的挑战。

切勿望而生畏

近年来，LED照明方案的需求旺盛。无论你的能力水平如何，你都可以获得大量可选择的电源设计方案。如果你的目标是设计整个照明设备，你还可以参考更多其他的设计方案，包括热管理及光学系统。本文将集中介绍电源设计。

在进行电源设计之前，必须先解决电源负载的问题。为此，需要考虑以下几个因素：

1.功率需求 — 你想要驱动多少个LED灯？是1W、3W还是5W的LED灯？每个串联线路上的LED灯是否是固定数量，还是需要根据输出电压范围调整电源供电？你期望的电源亮度如何？Cree公司提供一个优秀在线工具，可帮助工程师确定其应用设计所需LED灯的数量。

2.连接方案 — 你是想采用串联、并联还是混联方式驱动LED灯？若需要使每一组的所有LED亮度保持一致，一般建议采用串联配置。但若输出电压有问题，则建议采用并联方式。

3.正向电压（V_F））— 不仅电路中各LED灯的V_F值不同，同时具备不同颜色及不同芯片技术的典型LED正向电压也不一样。以下是Avago公司ASMT-Ax00 1W系列设备的相关数据：

4.特性 — 实现调光及功率因数补偿等特性均将增加设计的复杂度。通过改变LED的持续正向电流或进行脉宽调制（PMW）便可实现调光功能；而通过PWM输出，利用低成本微控制器便可实现最大限度的控制及灵活性，但必须与电源电路进行精确集成。至于功率因数补偿（PFC），若是由于尺寸或预算限制而无法实现传统PFC，那么你还有其他选择，例如安森美半导体公司就提供一套基于NCL3000临界导电模式控制器的单段式高功率因数LED驱动方案。

5.拓扑结构 — 任何人都不希望成为有偏见的人，包括我自己，但由于我成长于半导体领域，不可避免地倾向于采用开关模式进行所有设计（我有一些要好的朋友则是线性设计师）。LED照明及开关模式电源的一个最大卖点就是高能效，那么为什么不就此设计电源呢？若决定采用LED照明及开关模式，那么你需要考虑以下几个问题：你的照明应用是采用直流还是离线式？如果采用离线式，是否需要进行隔离或通用输入？你希望LED灯组同步还是异步?每一个拓扑结构在实现你的应用需求时都有各自的优点和缺点。

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LED? 开关模式电源? 脉宽调制?