LED面臨著不少挑戰,如正向電壓會隨著溫度、電流的變化而變化,而不同個體、不同批次、不同供應商的LED正向電壓也會有差異;另外,LED的“色點”也會隨著電流及溫度的變化而漂移。

　　另外,應用中通常會使用多顆LED,這就涉及到多顆LED的排列方式問題。各種排列方式中,首選驅動串聯的單串LED,因為這種方式不論正向電壓如何變化、輸出電壓(Vout)如何“漂移”,均提供極佳的電流匹配性能。當然,用戶也可以采用并聯、串聯-并聯組合及交叉連接等其它排列方式,用于需要“相互匹配的”LED正向電壓的應用,并獲得其它優勢。如在交叉連接中,如果其中某個LED因故障開路,電路中僅有1個LED的驅動電流會加倍,從而盡量減少對整個電路的影響。

　　圖1：常見的LED排列方式

　　LED的排列方式及LED光源 的規范決定著基本的驅動器要求。LED驅動 器的主要功能就是在一定的工作條件范圍下限制流過LED的電流,而無論輸入及輸出電壓如何變化。LED驅動器基本的工作電路示意圖如圖2所示,其中所謂的“隔離”表示交流線路電壓與LED(即輸入與輸出)之間沒有物理上的電氣連接,最常用的是采用變壓器來電氣隔離,而“非隔離”則沒有采用高頻變壓器來電氣隔離。

　　圖2：LED驅動器的基本工作電路示意圖。

　　值得一提的是,在LED照明 設計中,AC-DC電源 轉換與恒流驅動這兩部分電路可以采用不同配置：1)整體式(integral)配置,即兩者融合在一起,均位于照明燈具內,這種配置的優勢包括優化能效及簡化安裝等;2)分布式(distributed)配置,即兩者單獨存在,這種配置簡化安全考慮,并增加靈活性。

　　LED驅動器根據不同的應用要求,可以采用恒定電壓(CV)輸出工作,即輸出為一定電流范圍下鉗位的電壓;也可以采用恒定電流(CC)輸出工作,輸出的設計能嚴格限定電流;也可能會采用恒流恒壓(CCCV)輸出工作,即提供恒定輸出功率 ,故作為負載的LED的正向電壓確定其電流。

　　總的來看,LED照明設計需要考慮以下幾方面的因素：

　　輸出功率：涉及LED正向電壓范圍、電流及LED排列方式等

　　電源：AC-DC電源、DC-DC電源、直接采用AC電源驅動