四代线性高压LED驱动方案及其发展趋势

文章对比传统开关电源驱动LED，分析无高频开关电源的线性高压LED系统的优缺点。针对目前市场上大量涌现的线性高压驱动芯片，描述了各种类型方案及其发展趋势。针对未来高压LED关键技术和市场前景做了详细分析论述。

一.高压LED

"高压LED"，一种是LED生产厂家提供串联好的小功率LED，如图1左图所示，它只是集成LED的一种，而右图所示的集成LED和前者的主要区别是，前者是全部串联，后者是串并联。集成LED的特点是在大晶片上采用开槽的方法，将其切割成若干小LED，然后用绝缘层把这些沟槽填平，按照串并联要求铺设连接各个LED的导线。

图1:高压LED

无论哪种"高压LED"，本文所讨论的线性高压LED驱动方案，是较小电流(理论小于100mA)，较高电压的LED驱动方案。

图2:LED负载特性

LED的负载特性如图2所示，根据LED的负载特性，需要有一种可控恒流源来控制。经过整流的工频交流电电压，如果将此电压直接加到输出LED上面，这样的问题是无法实现恒流，即整个工频周期内通过LED电流不恒定。一. 无法实现亮度的控制。二. LED灯珠寿命大大缩短。

而高频开关电源，做CC(恒流)控制是一种常见的办法。但性能提高的同时，成本大大提高。

在LED灯珠负载里串接有源或无源器件，使线路产生"恒流－变压"效果，这样在LED负载通过的就是恒定电流，而外接线路承受了变化的电压。这就是类似LDO（Low Dropout Regulator低压差线性稳压器）的工作原理。下面详细介绍这种实现恒流的驱动方式及其发展趋势。

相比与高频开关电源，线性高压方案的优点主要有：一.省去了输入电解电容、输出电容，是一种无电解电容的线路。电解电容寿命是电源寿命的瓶颈，省去了电解电容，驱动电源寿命就延长了。 二. 电路工作在工频线性模式，不是工作在高频模式，省去了高频电感，同时没有EMI的问题，省去了EMC电路。 三，省去了高频电感等外围元件，进一步降低成本。