【深度剖析】選擇模塊化LED驅(qū)動(dòng)器的理由

圖1 效率與輸入電壓和負(fù)載關(guān)系曲線

　　b)Vin(輸入電壓)=24V,5 x 1W LEDs的輸出：

　　在這種情況下，驅(qū)動(dòng)器效率達(dá)到了92%（圖1中黃色曲線），功耗為400mW。但是，根據(jù)圖2所示，在這種狀態(tài)下的最高工作溫度只能是40℃。　　c)Vin(輸入電壓)=30V,7 x 1WLEDs的輸出：

　　在這種狀況下，效率更高可以達(dá)到93%（圖1中藍(lán)色曲線），功耗會(huì)增至490mW。然而，根據(jù)降額曲線（圖2）來(lái)看，這個(gè)集成電路無(wú)法補(bǔ)償高于450mW的功率損耗。這意味著將會(huì)導(dǎo)致電路過(guò)熱。也就是說(shuō)，上面描述的驅(qū)動(dòng)器是不可能滿足實(shí)際需求的，雖然從表面上看起來(lái)，它是符合IC的基本技術(shù)規(guī)格。

圖2 功耗降額曲線（結(jié)合圖1中的曲線）

　　這些例子說(shuō)明，LED驅(qū)動(dòng)器的規(guī)格書(shū)，通常只會(huì)列舉出“最佳案例”情況下的參數(shù)。即使相關(guān)參數(shù)還處在規(guī)格范圍之內(nèi)，但驅(qū)動(dòng)器卻很快就達(dá)到性能極限。公平地說(shuō)，LED驅(qū)動(dòng)器制造商們通常也會(huì)讓客戶意識(shí)到驅(qū)動(dòng)器潛在的限制，他們會(huì)在規(guī)格書(shū)頁(yè)面底部，用小字聲明“…典型應(yīng)用電路驅(qū)動(dòng)XYLED，在下列條件下…..”。僅管如此，技術(shù)問(wèn)題卻還是同樣存在。

　　2)電磁兼容性

　　一般情況下，LED驅(qū)動(dòng)器的規(guī)格書(shū)中不會(huì)包含任何有關(guān)電磁兼容性的信息。這經(jīng)常會(huì)給EMC實(shí)驗(yàn)帶來(lái)一些意想不到的狀況，當(dāng)它變得越來(lái)越明顯時(shí)，電路會(huì)發(fā)出強(qiáng)烈的干擾信號(hào)。如果一定要達(dá)到B類限制，這些電路必須要重新設(shè)計(jì)，并且要增加非常復(fù)雜的濾波器，同時(shí)也要花費(fèi)大量寶貴的時(shí)間在EMC實(shí)驗(yàn)室中。

　　RECOM很好地為設(shè)計(jì)者們解決了這個(gè)問(wèn)題，它向客戶提供整合了A類或B類濾波器的模塊化LED驅(qū)動(dòng)器。

　　3)調(diào)光

　　許多LED驅(qū)動(dòng)器僅僅只提供PWM信號(hào)調(diào)光。這也就意味著，作為PWM信號(hào)所必須的輔助電路，只有一個(gè)外部電壓供應(yīng)（例如控制電壓從1V到10V）或電位計(jì)是肯定不夠的。這反過(guò)來(lái)，會(huì)導(dǎo)致一個(gè)更復(fù)雜的電路布局，并增加元器件的數(shù)量。其結(jié)果是導(dǎo)致成本增加，并且系統(tǒng)可能變得不夠穩(wěn)定。

　　在其他情況下，沒(méi)有真正可用的PWM輸入，其功能是通過(guò)一個(gè)CTRL引腳來(lái)實(shí)現(xiàn)的。這意味著驅(qū)動(dòng)器必須始終完全接通和斷開(kāi)，因?yàn)樗豢赡苤徽{(diào)節(jié)輸出信號(hào)。這還可能會(huì)引起額外的與線性連接有關(guān)的問(wèn)題。光的亮度從0到10%之間是最關(guān)鍵，因?yàn)樵谶@個(gè)范圍內(nèi)，人的眼睛特別容易感受到光線的變化，并且和傳統(tǒng)燈泡不同的是，這個(gè)范圍內(nèi)的色溫幾乎是相同的。

　　規(guī)格書(shū)中的信息往往不能反映最真實(shí)的情況。雖然規(guī)格書(shū)為驅(qū)動(dòng)器的選擇提供了一個(gè)很好的依據(jù)，但他們有時(shí)會(huì)忽略了重要的信息，比如性能限制或EMC性能，因此需要謹(jǐn)慎閱讀。

　　可靠性使用壽命

　　驅(qū)動(dòng)器的可靠性與它的MTBF(平均故障間隔時(shí)間)直接相關(guān)。通過(guò)“浴缸曲線”（圖3）能最好地表示MTBF。它包括三個(gè)階段：早期故障期，有效壽命期和壽命結(jié)束期。MTBF僅包括中間范圍，而不包括早期故障期和壽命結(jié)束期。LED驅(qū)動(dòng)器規(guī)格書(shū)中所列的MTBF值通常約為60萬(wàn)小時(shí)。

圖3 浴缸曲線

　　MTBF的計(jì)算方法：λ驅(qū)動(dòng)器=Sλ元件。

　　也就是說(shuō)一個(gè)LED驅(qū)動(dòng)器的MTBF值，只有當(dāng)它所有元器件的MTBF值是已知的時(shí)候，才能計(jì)算出來(lái)。這些參數(shù)值可以在各種數(shù)據(jù)庫(kù)中找到。而最有名的參考手冊(cè)可能就是軍用手冊(cè)217F版本（(MILHDBK217F)，它正被大多數(shù)制造商使用。因此，這說(shuō)明成品的可靠性其實(shí)在設(shè)計(jì)階段就可以確定了。

　　然而，60萬(wàn)小時(shí)的MTBF值究竟是什么意思呢？這是否就是說(shuō)，相應(yīng)地具有68年的使用壽命呢？這顯然是不對(duì)的。MTBF只是表示在一個(gè)特定時(shí)間內(nèi)的故障概率，如：

　　●每年2%的故障率è MTBF=438,000 hours(8,760h/2%)

　　●5年以上5%的故障率è MTBF=876,000 hours(5x8,760h/5%)

　　此外，還需要考慮到溫度對(duì)M