很多拓扑都可用于为 LED 供电。您或许已经知道，在开始选择之前首先要明确设计要求，否则，您最后得到的设计方案可能就不够理想，甚至更糟的是无法确保长期正常工作。例如，在驱动一个或多个 LED 时，LED 的最小及最大正向压降、电流等级以及工作温度可决定所需的转换器输出电压范围。例如，在查看典型红光 LED 产品说明书时，我发现在其理想的驱动器电流下正向压降的变化幅度为 35%。如果 LED 制造商针对正向电压将部件进行“分组”或“收纳”，那么变化幅度将下降到更加合理的 6%。此外，相对正向压降可随工作温度的变化而产生 13% 的相应变化，而为 LED 选择设定电流则有助于将此变化提升 16%。

那么，这都代表什么意思呢?了解完这些信息之后，就需要确定转换器的最小及最大输出电压。这只是将所有 LED 正向压降与传感电阻器电压相加的总数。可根据转换器输入电压范围确定输出电压是否始终保持较大值、较小值或者介于这两者之间。

 LED供电的四种常用拓扑

升压

顾名思义，升压转换器输出总是大于其输入电压，而且通常是以上所示转换器中效率最高的。优势包括钳位 FET 电压(其可最大限度地降低振动声和噪声)和低输入纹波电流(支持小型输入电容器)等。缺点是在电感器、FET 和二极管中的电流较高(高于输出)、在 FET 中可能因高电压开关和较大电流而产生更大的损耗，以及输出电容器中的脉动电流。如果输出电流远远小于 1A，那么这些缺点通常就微不足道了。

降压

在通过较高输入电压驱动少量 LED 时，应选用降压转换器。它通常能够以最小的整体封装尺寸实现极高的效率。优势包括组件应力强度为小于等于 Vin 最大值和小于等于 Iout 值，以及低输出纹波电流(支持小型输出电容器)等。不足之处在于具有脉动输入电流，并可能在 FET 开关电压下出现振动声。一种不错的做法是将输出电容器与 LED 并联(而非接地)，以简化控制环路。

反相升降压

反相升降压是一种“介于这两者之间”的拓扑选项，意思是转换器可用作降压或升压。即便输出为负，LED 其实也不在乎，不必因此而停下来。由于控制器参考的是 –Vout，因此电流感应电阻器反馈的连接类似于标准降压拓扑。事实上，一般很难发现它与降压拓扑之间的区别，原因是很多连接都是相同的，但电路工作不同。其优势包括既使用降压(或同步降压)控制器，还能获得降压-升压功能!缺点是较低的效率、较大的电流强度(类似于升压拓扑)、而且如果需要获得控制器启用，还需要进行电平转换。

SEPIC

单端初级电感转换器 (SEPIC) 是一款非反相升降压拓扑。电感器既可耦合(就像变压器一样)，也可完全分立。优势包括类似于升压转换器的钳位开关工作(是低噪声、高开关频率的理想选择)和低输入纹波电流(适用于小型输入电容器)等。缺点是组件用量最多、效率较低、电流应力最高、而且其复杂控制环路最难理解(但在较低带宽下使用一般不成问题)。

LED电源介绍

LED电源是电源中的一种，是向电子设备提供功率的装置，也是电源供应器。是通过变压器和整流器，把交流电变成直流电的装置，这个装置就叫做整流电源，也叫驱动电源。把能提供信号的电子设备叫做信号源。锂电池、干电池、整流电源、信号源有时也叫做电源。电池分±级。

把其他形式的能转换成电能的装置叫做电源。

发电机能把机械能、化学能等转换成电能，干电池能把化学能转换成电能。

电池本身并不带电，它的两极分别有正负电荷，由正负电荷产生电压(电流是电荷在电压的作用下定向移动而形成的)，电荷是广泛存在于导体中的导电的离子，要产生电流只需要加上电压即可。

当电池两极接上导体时为了产生电流而把电荷释放出去，当电荷散尽时干电池等叫做电源;通过变压器和整流器，把交流电变成直流电的装置叫做整流电源。能提供信号的电子设备叫做信号源。

LED电源是恒流源，一般开关电源是恒压源。

工作原理：LED对电源的供给有2个方面的要求，首先要求输出电压>LED的导通电压，其次是要求工作电流稳定，并且不能大于LED的额定电流。当LED的工作电流超过额定电流时，LED会很快出现衰老损坏。因此LED使用的电源必须具有恒流功能。

在设计LED用的开关电源，首先确定LED的电流，然后根据使用灯珠的串联数量来确定电源电压。设计时以电流作为主要工作参数，电压为辅助参数。其框图如下图所示：

电压

LED电源一般的工作电压为3.0～3.6V。有一些工作电压更低，如2.0、2.5、2.7V 等;也有一些 是1.2V常用工作电压为5V、12V、24V，还有少数15V 或28V 的特殊用途的电压源。

电流

从几毫安到几安都有，但是由于大多数嵌入式电子产品的工作电流小于300mA，所以30～300mA 的电源在品种及数量上占较大的比例。

尺寸

发展的便携式产品都采用贴片式器件，主要有SO封装、SOT-23 封装，μMAX 封装及封装尺寸最小的SC-70 及最新的SMD封装等，使电源占的空间越来越小。

措施

新型电源有完善的保护措施，这包括：输出过流限制、过热保护、过压保护、短路保护及电池极性接反保护。

耗电功能

新型电源的静态电流都较小，一般为几十μA 到几百μA。

个别微功耗的线性稳压器，其静态电流仅1.1μA。另外，不少电源IC 有关闭电源控制端功能(用电瓶来控制)，在关闭电源状态时IC 自身耗电在1μA 左右。

由于它可使一部分电路不工作，可大大节省电能。

例如，在无线通信设备上，在发送状态时可关闭接收电路;在未接收到信号时可关闭显示电路等。

输出

不少便携式电子产品中有单片机，在电源因过热或电池低电压而使输出电压下降一定百分数时，电源有一个电源工作状态信号输给单片机，使单片机复位，利用这个信号也可以做成电源工作状态指示(当电池低电压时，有LED 显示)。

电压

一般的输出电压精度为±2～4%之间，有不少新型电源的精度可达±0.5～±1%;

并且输出电压温度系数较小，一般为±0.3～±0.5mV/℃，而有一些可达到±0.1mV/℃的水平。

线性调整率一般为0.05%～0.1%/V，有的可达0.01%/V;负载调整率一般为0.3～0.5%/mA，有的可达0.01%/mA。

电源

升压式DC/DC 变换器的效率高，但纹波及噪声电压较大，低压差;线性稳压器效率低，‘但噪声最小，这两者结合组成的双输出电源IC 可较好地解决效率及噪声的问题。例如，数字电路部分采用升压式DC/DC 变换器电源，而对噪声敏感的电路采用LDO 电源，这种电源有MAX710/711，MAX1705/1706 等。

另一种例子是电荷泵+LDO 组成，输出稳压的电荷泵电源IC，例如MAX868，它可输出0～-2VIN 可调的稳定电压，并可提供30mA 电流;MAX1673稳压型电荷泵电源IC 输出与VIN 相同的负压，输出电流可达120mA不等。

分类

1、按供电电压分：高压AC85-265、低压1.5-36V

2、按供电方式分：恒压源和恒流源之分.

3、按输入输出的隔离关系分：隔离电源和非隔离电源.

4、输入电压与输出电压的关系分：升压型、降压型、升降压型.等等

LED不能像传统光源那样直接使用供电电源，需要驱动电路将供电电源变换为直流电流才能工作。LED驱动电路的类型、结构与供电电源的类型有关，通常分为直流供电、交流供电两大类。

直流供电

指能直接提供直流电流的各种干电池、蓄电池和太阳能电池等，根据所提供的电源电压又可分为以下几种形式。

低电压驱动低电压驱动就是指用低于LED正向导通压降的电压驱动LED，如一节普通干电池或镍铬/镍氢电池，其正常供电电压为0.8～1.65V。低电压驱动LED需要把电压升高到足以使LED导通的电压值。对于LED这样的低功耗照明器件，这是一种常见的使用情况，如LED手电筒、LED应急灯、节能台灯等。由于受单节电池容量的限制，一般不需要很大功率，但要求有最低的成本和比较高的变换效率。另外，考虑到有可能配合一节5号电池工作，还要有最小的体积，其最佳技术方案是电荷泵式升压变换器。

过渡电压驱动过渡电压驱动是指给LED供电的电源电压值在LED管压降附近变动，这个电压有时可能略高于LED管压降，有时可能略低于LED管压降。如一节锂电池或者两节串联的铅酸电池，满电时电压在4V以上，电快用完时电压在3V以下。用这类电源供电的典型应用有LED矿灯等。过渡电压驱动LED的电源变换电路既要解决升压问题又要解决降压问题，为了配合一节锂电池工作，也需要有尽可能小的体积和尽量低的成本。一般情况下功率也不大，其最高性价比的电路结构是反极性电荷泵式变换器。

高电压驱动高电压驱动是指给LED供电的电压值始终高于LED管压降，如6V、12V、24V蓄电池，典型应用有太阳能草坪灯、太阳能庭院灯、机动车的灯光系统等。高电压驱动LED要解决降压问题，由于高电压驱动一般是由普通蓄电池供电，会用到比较大的功率(如机动车照明和信号灯光)，应该有尽量低的成本。变换器的最佳电路结构是串联开关降压电路。交流供电(市电驱动)，这是一种对LED照明应用最有价值的供电方式，是半导体照明普及应用必须要解决好的问题，交流供电(市电驱动)应用于LED驱动，一般要经过降压、整流、滤波、稳压(或稳流)等环节，使交流电源转换为直流电源，然后通过适当的驱动电路为LED提供合适的工作电流，还要有比较高的变换效率、有较小的体积和较低的成本。另外，还应该解决安全隔离问题。考虑到对电网的影响，还要解决好电磁干扰和功率因数问题。对中小功率的LED，其最佳电路结构是隔离式单端反激变换器。对于大功率的应用，应该使用桥式变换电路。

用途

LED电源广泛应用于路灯、隧道灯、LED地砖、LED点光源、LED格栅灯、LED室内灯、LED天花灯、楼宇、路桥、广场建筑设施、草坪灯、幕墙灯、LED洗墙灯，台灯 酒店 体育场等;

信息平面显示有 LED显示屏、显示板、动态广告牌、模拟动画、体育场馆、车厢内的指示灯及内部阅读灯、车外的刹车灯、尾灯、转向灯、侧灯、防爆灯具、矿业生产中的矿灯等。