電子發燒友網報道（文/李寧遠）LED作為一種發光器件，需要特定的驅動電路去控制其電流。一般當發光二極管的數量很多或者二極管耗電量比較大，這時候就需要驅動了，而且這個驅動往往是幾級的驅動，把這幾級驅動做到一個集成芯片中，也就是LED驅動IC。

從消費電子產品到工廠自動化設備到汽車系統，照明系統中的LED設計越來越多樣化，而且高度集成。對于汽車應用的LED驅動來說，合適的LED驅動組合不僅可以延長照明系統的使用壽命，還能使駕駛員和行人更加安全，并可提升駕駛員體驗。

常見汽車LED驅動設計及其特點首先我們必須了解的是LED的伏安特性曲線通常都很陡，即使電壓出現微小的波動，電流都會出現劇烈的變化，因此恒壓供電對LED來說是并不理想的。根據LED這種特點，使用恒流源是驅動LED最佳的方式。

目前常見的LED驅動方式分三種，電阻限流、線性穩壓器以及開關型變換器。使用串聯電阻直接驅動這種方式，受限于串聯電阻的封裝，一般來說效率比較低，只適合小功率應用場景。在效率要求高、輸入電壓范圍寬的汽車照明系統中采用這種驅動的地方很少。而且限流電阻一旦發生變化，驅動電流很容易發生偏移，這些電流偏移將導致較差的均勻性和使用壽命縮短。

線性穩壓器用于汽車LED驅動同樣會存在效率和輸入電壓范圍偏小的問題，比較適合低電流或者LED正向壓降稍低于電源電壓的應用。線性穩壓器驅動屬于恒流驅動，可以支持模擬和數字調光，一般適合尾燈等小電流應用場合。

開關型轉換器（恒流）同樣支持模擬和數字調光，支持的拓撲比線性穩壓器多很多，升壓，降壓，升降壓都可。開關型變換器這種驅動效率高，非常適合高功率的場合。汽車照明系統在考慮工作效率、靜態電流、電壓范圍等因素后，多會選用此種驅動。當然，使用這種驅動會需要更多外圍器件，并且器件選型時需要考量EMC要求。

還有一種基于開關電源恒壓加上線性恒流的驅動，拓撲結構同樣很靈活，適合多通道應用，總功率也較高。

權衡不同拓撲在汽車LED系統中的取舍降壓LED驅動的矩陣開關能夠并聯整個燈串，可以安全地接地，確保系統的安全。降壓LED驅動在帶寬表現上很不錯，再通過設計擴頻調頻能夠獲得高EMI性能。而且配合降壓LED驅動的電感是相比其他拓撲是最小的。在汽車LED系統的近遠光燈、矩陣式前照燈上常采用這種形式驅動。但是降壓LED驅動要求輸入電壓必須高于LED電壓，需要具備出色的開關控制。

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升壓型LED驅動的EMI性能同樣很優秀，而且電池直接向LED轉換，在汽車近遠光燈、背光上應用頗多。一般來說，升壓型LED驅動是相比其他類型拓撲來說最小的驅動方案。使用升壓型LED驅動在帶寬上會相對來說低一些，同時額定電感電流會更高，這是需要權衡的地方。

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使用升壓轉換器進行升－降壓能夠驅動一個高于、低于或等于電源電壓的LED串。這種拓撲結構的局限性是只受轉換器的限制－－低端受控制器IC的最小電源電壓限制，高端受控制器IC的最大輸出電壓限制。而降壓－升壓LED驅動器拓撲結構最復雜卻也最靈活，只會受到控制IC的限制。

LED驅動必不可少的靈活調光控制對于調光控制，模擬調光和PWM調光仍然是驅動里主流的控制方法。模擬調光具有連續的輸出電流，可以減少閃爍問題，在和攝像頭相關的應用中很受歡迎。模擬調光使用直流電壓輸入或者PWM輸入。采用直流電壓輸入的模擬調光受限于電壓精度，調光比通常偏低；PWM輸入可以實現高調光比，幾乎能達到0-100%。

另一種調光控制PWM調光的輸出電流是不連續的，依照不同的PWM調光方式能實現的效果不一。如果采用PWM調光想實現快速地調光速度并調光比也不低，并聯FET調光是不錯的選擇。

小結對于設計人員來說，設計出最佳的LED驅動越來越復雜。傳統的設計原則以系統中LED的總功率水平為指標來選擇不同的LED驅動。但是隨著調光能力需求的提高以及其他需求的出現，在選擇LED驅動時不僅要考慮到功率水平，還要充分考慮拓撲結構、效率、散熱等各方面。