高压、高亮度 LED 的驱动

作者：Dave Priscak，德州仪器 (TI) 系统应用经理

由于现在各国都在不断减少白炽灯泡的使用而且各大公司也都意识到转向使用一些替代照明方法可以实现节能，而这其中发光二极管 (LED) 和紧凑型荧光灯 (CFL) 便是主要的选择，因此对于低成本、低环境影响照明解决方案的需求比以往任何时候都要强烈。虽然差异明显，但上述两种替代照明方法都较为可行。CFL 照明的主要缺点是较长的启动时间和较低的亮度调节性能，但相比
LED 解决方案其成本极低。另一方面，LED 具有“快速开启”特性且亮度调节性能较好，但因成本问题普及较慢。半导体厂商们不断制造新的
LED 驱动器组件，旨在降低系统复杂度和成本。同时，LED 厂商不断提升高亮度
LED 的功效（发光效率），目的是减少要求
LED 数目，以及降低调节它们所需的功耗。

高压、高亮度 LED 的驱动
作者：Dave Priscak，德州仪器 (TI) 系统应用经理

由于现在各国都在不断减少白炽灯泡的使用而且各大公司也都意识到转向使用一些
替代照明方法可以实现节能，而这其中发光二极管 (LED) 和紧凑型荧光灯 (CFL)
便是主要的选择，因此对于低成本、低环境影响照明解决方案的需求比以往任何时
候都要强烈。虽然差异明显，但上述两种替代照明方法都较为可行。CFL 照明的
主要缺点是较长的启动时间和较低的亮度调节性能，但相比 LED 解决方案其成本
极低。另一方面，LED 具有“快速开启”特性且亮度调节性能较好，但因成本问
题普及较慢。半导体厂商们不断制造新的 LED 驱动器组件，旨在降低系统复杂度
和成本。同时，LED 厂商不断提升高亮度 LED 的功效（发光效率），目的是减少
要求 LED 数目，以及降低调节它们所需的功耗。

这种创新之一是使用高压、高亮度 (HVHB) LED。这些 LED 要求更高的电压来启
动电流，从而开始发光。这些新型 LED 面临着许多新的挑战，同时也带来了许多
新的机遇。尽管一开始只是为直接通过 AC 线自驱动而设计，但诸如低效率、低功
率因数和不可调节等因素限制了它们的应用数量。

从图 1，我们可以看到直接通过 AC 线驱动这些 LED 存在许多问题。为了满足整
个电压范围要求（90-135 Vac 或者 207-253 Vac），正向压降 (Vf) 必须为最低 AC
电压或者更低。这就意味着电压位于量程上限时，限流电阻器电压下降。这样便产
生损耗，极大地降低了效率。它还会产生热，从而限制 LED 的使用寿命。

现在，让我们来看图 1 所示开启时间。由于 LED 仅在达到或者超出 Vf 时导通，
因此仅有峰值电压用于发光。如此小的总 AC 时间百分比时，功率因数会非常的低
（远低于美国、欧洲和印度要求的