驱动高功率 LED 照明应用的一种新方法

在诸如路灯、高棚灯体育场照明以及其他许多高功率照明应用中，其发展正转向使用 LED 作为光源的固态照明。这是因为其更高能效和更低维护频率的价值定位，而这两个因素也证明了这种转换的合理性。
关键词： 模拟、电源管理、 LED 驱动器、多变压器、 SIMPLE 驱动器、德州仪
器、TI

驱动高功率 LED 照明应用的一种新方法
作者：James Aliberti，德州仪器 (TI) 产品营销工程师

在诸如路灯、高棚灯体育场照明以及其他许多高功率照明应用中，其发展正转向使
用 LED 作为光源的固态照明。这是因为其更高能效和更低维护频率的价值定位，
而这两个因素也证明了这种转换的合理性。

在此类高功率照明应用中，人们考虑使用各种各样的方法来驱动这些照明灯。本文
中，我们将讨论一种新的拓扑，它以更高的效率和更低的系统成本驱动多个 LED
串而著称。

要想充分地了解这种拓扑的优点，我们就必须首先研究现在考虑使用或者已经在低
功率 LED 应用中取得较好效果的各种方法。

一种简单的方法是，使用一个能够将电源电压转换为 DC 输出电压（例如：12 伏
或 24 伏）的电源；然后，让并联 LED 串在这个电源下工作，并在每个串中使用
电阻器来调节电流。这是一种低成本的方法。但是，当今的高亮度 LED 可消耗超
过 350mA 的电流，因此这种方法的损耗极大。它的效率较低，而且电流调节效果
较差，而这又会使串与串之间的光线差异极为明显。

要改进这种方法，需用线性稳压器取代电阻器，从而改善所有串的光线输出一致
性。但是这样做仅有这一个好处，而在效率或功耗方面并没有明显的改善。降低功
耗对于最大化 LED 使用寿命来说非常重要。这两种方法中，无论是将电阻器还是
线性稳压器用作固定热源，都会极大地缩短 LED 的使用寿命。

另一种同样非常简单的方法是制作一个长长的单一串联串，使用一个能够产生高压
DC 恒定电流源的单电源。这种方法的高压工作将其置于 60VDC 或 42V RMS 安
全超低压 (SELV) 电平以上。它将照明设备或附件与安全机构许可过程绑定，并极
大