LED驱动器提高效率并简化设计

由于更高的能效、更低的热量输出和小型化，LED 的需求在各个行业（室内/室外照明、显示行业和汽车照明）持续增长，这极大地推动了 LED 驱动器市场。LED 驱动器以正确的电压提供恒定电流，从而使 LED 照明解决方案高效运行。它们还可以保护 LED 免受任何电压或电流波动的影响。

物联网连接照明解决方案的兴起和提高能源效率的智慧城市计划也促进了 LED 驱动器市场的增长。根据ReportBuyer 发布的一份报告，该行业预计到 2025 年将达到 113 亿美元，在 2019 年至 2025 年的预测期内以 16.3% 的复合年增长率 （CAGR） 增长。

报告发现，市场的一大趋势是转向恒流 LED 驱动器，该驱动器正用于高亮度和户外照明应用。其他趋势包括消除次级反馈电路的初级侧调节 （PSR） 和用于提高电能质量的功率因数校正 （PFC） 电路。这是由缩小的系统封装和中低功率范围内的低成本要求推动的。

过去一年市场上推出的许多最新 LED 驱动器都专注于智能照明和汽车照明应用。以下是解决这些关键趋势的一些产品的快照。

智能照明 由于其能源效率、可靠性和更长的使用寿命，LED 在智能照明和各种室内/室外照明应用中找到了许多家庭。对于智能照明解决方案，尺寸、重量和冷却是巨大的设计挑战，因此需要提供更高效率的新驱动器。

一个例子是 Power Integrations 的 LYTSwitch-6 系列安全隔离 LED 驱动器 IC，带有用于智能照明应用的新型高功率密度器件。采用 PowiGaN 技术的新型 LED 驱动器使设计能够使用反激式拓扑提供高达 110 W 的转换效率和 94% 的转换效率。驱动器还使用无损电流感应，这有助于提高效率。

LYTSwitch-6 IC 的高效率消除了对散热器的需求，从而减少了镇流器尺寸、重量和冷却气流要求。这使得它们适用于智能住宅和商业装置以及低矮的天花板暗灯槽。

750-V PowiGaN 初级开关提供非常低的 R DS（ON）并降低了开关损耗。Power Integrations 表示，这一改进与现有的 LYTSwitch-6 功能相结合，与传统解决方案相比，可将功率转换效率提高多达 3%，从而将废热减少三分之一以上。

现有优势包括快速瞬态响应、为并联 LED 串提供出色的交叉调节，无需额外的调节器硬件，以及无闪烁的系统操作。这简化了脉宽调制 （PWM） 调光接口。提供了描述 100W 三路调光 LED 镇流器的参考设计 （DER-801）。

STMicroelectronics 提供了一种消除失真的高压 LED 驱动器，据称该驱动器可用于未来的节能照明，并使固态灯具符合日益严格的照明法规。HVLED007 AC/DC LED 驱动器具有消除 失真的输入电流整形 （ICS） 电路，可确保在整个负载和输入电压范围内具有非常低的总谐波失真 （THD） 的正弦输入波形。满载时 THD 低于 5%。

HVLED007 具有接近 1 的功率因数能力和超过 90% 的最大能效，使单个控制 IC 能够处理高达 80 W 的多个中功率和高功率 LED 照明应用。

这款电流模式 PFC 控制器经过优化，可与隔离式高功率因数准谐振反激式转换器配合使用，可用于智能工业、智能城市和智能家居照明应用。电气参数规定低至 –40°C，可用于室外照明，包括街道照明以及室内应用。

图腾柱输出级可以分别提供和吸收 600 mA 和 800 mA 的电流，除了照明应用外，还可以用于符合 EN61000-3-2 的高达 100 W 的开关模式电源。

HVLED007 具有内置保护功能，包括短路、过载和过压保护。该器件采用行业标准的 SO8 小外形封装。

调光是一般照明应用的一个重要特征。Infineon Technologies AG 的 80-V ILD8150 / E DC/DC 降压 LED 采用混合调光模式技术满足了这一要求，可实现 0.5% 的目标电流。

驱动器 IC 为接近安全超低电压 （SELV） 限制的应用提供高安全电压裕度，电源电压范围为 8 VDC 至 80 VDC。 该驱动器针对具有高调光要求的通用和专业LED 照明应用。

ILD8150/E 提供无闪烁的深度调光性能，同时防止可闻噪声。250 Hz 和 20 kHz 之间的 PWM 输入信号将模拟调光输出模式下的 LED 电流从 100% 控制到 12.5%，在混合调光模式下控制从 12.5% 到 0.5%，无闪烁调制频率为 3.4 kHz。

具有高分辨率的数字 PWM 调光检测和低功耗关断使 ILD8150/E 与微控制器相匹配。该器件还具有调光关闭功能和下拉晶体管，以避免 LED 在调光关闭模式下发光。

ILD8150/E 使用高端集成开关驱动高达 1.5 A 的电流。ILD8150 驱动器具有 290 mΩ 的低 R DS（on） ，可实现效率超过 95% 的高功率设计。它包含一个软启动功能以保护初级免受突然的电流请求和一个可调节最大输出电流的分流电阻器。

在所有负载和输入电压条件下，该器件提供从一个器件到另一个器件的典型 3% 的精确输出电流精度。这使得该器件非常适合电流必须相同的可调白色和平板设计。其他功能包括用于自举电压的欠压锁定 （UVLO） 和过热保护。

汽车 LED 驱动器 汽车设计师也一直在使用 LED 作为外部照明应用中传统卤素和高强度放电 （HID/Xenon） 照明的替代品。许多最新的 LED 驱动器正在通过各种电压和功率拓扑满足汽车照明市场的需求。

安森美半导体等行业参与者表示，随着汽车行业向全 LED 照明过渡，设计师正面临新的挑战。其中包括提高效率、简化设计和降低成本，同时满足电磁干扰 （EMI） 要求。

安森美半导体推出了新的 LED 驱动器和控制器系列，以在低功率固态照明中实现更强大的功能。该系列由两个 LED 驱动器（NCV7683 和 NCV7685）和两个电流控制器（NCV7691 和 NCV7692）组成，这些控制器旨在简化高级车辆照明的设计。

为了提高道路安全性，汽车制造商正在从简单的“开/关”操作转向复杂的系统，这些系统在后组合灯 （RCL）、转向信号灯、雾灯和其他外部调制的 LED 灯组中结合了运动和可变强度，以提供高度安森美半导体表示，对其他道路使用者的可见警告。

NCV7685 和 NCV7683 分别集成了 12 个和 8 个线性可编程电流源，能够以每通道高达 100 mA 的电流驱动多个 LED 串。提供多种可配置选项，包括菊花链、照明水平控制、电流调节、排序功能和通道组合。

NCV7685 包含一个 8 位 I 2 C 接口和 CRC8 错误检测，用于通过 PWM 进行单独的输出电流调整，以及用于高级诊断（包括检测 LED 灯串开路或欠压情况），还提供专用诊断引脚。NCV7685 可以由 DC/DC 控制器 和/或 LDO 稳压器供电，具体取决于设计要求。

NCV7691 为驱动一个或多个灯串中的 LED 提供稳定的宽电流范围，只需一个外部 NPN 双极晶体管和一个反馈电阻器。该驱动器允许将单通道添加到多通道系统，并通过其 PWM 输入支持调光功能。为了安全操作，NCV7691 包括开串、短路和热关断功能。衍生产品 NCV7692 提供更快的响应时间和更低的开路负载检测阈值。

Diodes Inc. 推出其 AL8843Q 和 AL8862Q 符合汽车标准的DC/DC 降压转换器，专为驱动内部和外部 LED 灯的单个 LED 和多个 LED 串而设计。应用包括日间行车灯 （DRL）、雾灯、转向灯和刹车/停车灯。

电源电压为 4.5 V 至 40 V 的 AL8843Q 和电源电压为 5 V 至 55 V 的 AL8862Q 降压转换器可以承受剧烈的电压变化，例如在低启动或停止启动操作期间的负载突降，据该公司称，LED 驱动电流不会出现任何退化。

这些汽车降压 LED 驱动器支持满量程（0% 至 100%）PWM 调光，由 0.4 V 至 2.5 V 之间的模拟输入或由外部微控制器或主机处理器生成的 PWM 信号控制。这两款器件均具有集成功率 MOSFET：AL8843Q 为 40 V/0.2 Ω，AL8862Q 为 55 V/0.4 Ω。它们还具有迟滞模式降压 LED 驱动器控制功能，可简化反馈环路，使工程师仅使用四个外部组件即可实现高度稳定的降压转换器设计。

安全功能包括过热保护以及 LED 短路和开路保护。AL8862Q 还包含一个漏极开路故障指示引脚。

SO-8EP 封装中的 AL8843Q 和 AL8862Q 符合 AEC-Q100 1 级标准，支持 PPAP 文件，并在 IATF16949 认证的设施中制造。

Maxim Integrated Products， Inc. 的高亮度 LED （HBLED） LED 驱动器MAX25610A 和 MAX25610B LED 驱动器还针对汽车照明更简单设计的需求，可 提供 90% 的效率并通过 CISPR 25 EMI 规范。

同步降压、降压-升压 LED 驱动器/DC-DC 转换器提供了一个完整的解决方案，该解决方案具有高 EMI 性能，而不会影响效率和尺寸。这些 IC 直接从汽车电池驱动多达 8 个 HBLED。节省物料清单 （BOM） 成本和空间，它们集成了许多外部组件。这些特性使其适用于汽车照明系统以及工业和商业照明应用。

MAX25610A/B LED 驱动器在单个封装中集成了 MOSFETS 地址尺寸、效率和 EMI 性能。它们还支持降压、降压-升压和升压模式配置，以支持外部和正面照明中的各种 LED 和拓扑结构。它们还可以在降压-升压 LED 驱动器应用中以 5 V 至 36 V 的宽输入电压范围满足各种电压要求，效率高达 90%。

LED 驱动器采用 5 × 5-mm TQFN 封装，具有内部电流检测选项和集成的高侧和低侧开关 MOSFET，可减少解决方案空间和成本。它们提供可编程片上 PWM 调光，无需使用单独的微控制器即可实现精细的调光控制。MAX25610B 具有 2.2MHz 开关频率选项，可提供更紧凑的解决方案。

Rohm 还发布了一系列 LED 驱动器，可减少板面积以及汽车 LED 灯（包括 LED 尾灯（转向/停止）、雾灯和转向信号灯）的设计负载，特别适合两轮尾灯应用。

具有内置 MOSFET 的四通道线性 LED 驱动器 IC 通过两种新技术解决了对更简单电路配置和散热问题的需求。BD183x7EFV-M （ BD18337EFV-M / BD18347EFV-M ） 系列结合了专有的散热电路和单独的 LED 控制功能，专门为显着减少 LED 灯的电路板面积和应用设计负载而开发。

散热电路将传统输出通道的多个散热端子整合到一个端子中，从而使 Rohm 能够在紧凑的 16 引脚封装中配置四通道、高输出（150 mA/通道）驱动器。Rohm 表示，为了减少设计负载，散热电路（通过将多个端子电路整合为一个）允许通常在单个步骤中完成每个通道所需的热设计

单独的 LED 控制功能可以用一个驱动器同时驱动两个不同规格的车辆 LED 灯，而不是传统上需要两个驱动器。内置控制功能还允许设计人员在异常情况下选择 LED 操作，以关闭所有灯或仅关闭故障灯串。Rohm 说，这允许通过单一设置遵守多区域法律。

其他关键特性包括支持顺序照明的单独调光功能，以实现更大的设计灵活性和多种保护功能，以保护 LED 驱动器和外围电路。

对于先进的汽车后组合灯和车内照明，意法半导体提供 12 通道 LED 驱动器。ALED1262ZT在所有通道上均 具有独立的 7 位 PWM 调光功能，可灵活控制尾灯、停止灯和指示灯，并具有动态效果。5.5 V 至 38 V 的输入电压范围允许该驱动器用于直接连接电池的系统。

每个通道提供 19 V 的恒定输出电流，用于控制多 LED 串联灯串。可在 6 mA 至 60 mA 范围内进行调整，以确保具有高最大亮度的宽调光范围。

LED 照明驱动器支持来自主机微控制器的 I 2 C 命令，并提供两种预编程配置，允许独立操作以提供额外的灵活性。由于诊断功能，它还提供稳定性和可靠性，包括开路 LED 检测和带有热关断的过热警告。

ALED1262ZT 专为低噪声运行而设计，每个通道具有缓慢的开启/关闭时间和扩频时钟操作，以简化与其他车载电子设备的集成。该驱动器采用 6.4 × 7.8-mm 热效率 HTSSOP24 裸露焊盘封装。提供评估板。　　

      审核编辑：彭静