与相对传统的卤素照明相比，采用高亮度led作为室内装饰灯、景观照明、车载照明具有很多好处。照明作为一种全新的照明技术，得到了全世界的关注，被誉为人类照明史上的第三次革命。高亮度led能以更小的功率消耗提供更大的亮度，具有节能、环保、抗震、使用寿命长和快速接通的特点。 　　led亮度控制技术 　　led的亮度由流过的电流决定，然而对于不同的led，相同的电流对应的正向电压却不相同，表1列出了针对一个高亮度led的典型正向电压和驱动电流的相互关系。 　　模拟调光引起的色度偏差 　　高亮度led的典型正向电压和驱动电流的相互关系 　　为了避免电流变化引起的色度偏差，脉冲宽度调光(pwm)是一种有效的方法，pwm调光是保持正向导通电流不变，通过控制电流导通和关断的比例，从0%～的范围调节亮度。比如，要控制led亮度为33%，则在每个周期电流开通33%。 　　由于在不同的应用环境电压不同，以及led正向电压的不同，为了确保led佳的性能和长久的工作寿命，就需要一个有效的恒流驱动，而不是传统ac/dc或dc/dc的恒压控制，通常采用一个电流检测反馈led电流实现其恒流控制。在很多应用中，都需要对led的亮度(输出电流)进行调节，调节亮度一般有三种方法，一是通过调节电流检测电阻大小实现调节电流，二是通过改变基准电压(led电流等于基准电压除以电流检测电阻)，三是脉冲宽度(pwm)调光。然而，前两种方法(模拟调光)在改变led亮度的时候无法保证led的色度，如绿光led的色度偏差随电流变化的关系。 　　模拟调光和pwm调光对比 　　为了避免眼睛能够看到led的导通和关断，pwm调光的频率要高于100hz。高于100hz，眼睛就会对导通和关断时间进行平均，仅仅看到由pwm占空比决定的有效亮度。pwm调光的优势是led正向导通的电流一直是恒定的，led的色度就不会像模拟调光一样会变化。pwm调光可以在精确控制led的亮度的同时，也保证led发光的色度。对于一定频率的pwm调光，调光的范围取决于led电流从关断到设定值的时间。比如，led电流从关断到设定值的时间为20ms，对于100hz的pwm调光比计算如下。 　　100hz的pwm调光小占空比为0.2%，调光比为500:1(0.2%～)，假如pwm调光频率为1khz，则调光比为50:1(2%～)。 　　高亮度led驱动方案 　　pt4115效率曲线 　　美国调研公司strategiesunlimited预计，到2010年，高亮度led市场将达到83亿美元。面对如此诱人的市场，国外知名的电源管理厂商如lineartechnology、nationalsemonductor、maxim、zetex等都推出了一系列高亮度led驱动方案。而国内led驱动的华润矽威科技也推出了一系列高亮度led驱动方案。比如华润矽威科技近推出的降压型led驱动芯片pt4115，该芯片在pt4105的基础上把输入电压范围扩大到8v～40v，输出led电流提高到1.2a，以适应快速发展的市场。pt4115使用非常容易，典型应用如图3所示，它只需要一个输入、一个、一个和一个采样电阻，共四个外部元器件。 　　不同频率pwm调光输出电流和占空比关系 　　pt4115可以驱动多达7个串联的led，提供从1w～28w以上的输出功率，效率高达97%，如图4所示。由于外部电流检测电阻的压降仅为100mv，以及内部0.4ω的导通电阻，降低了芯片和系统的功耗，大幅提升了led照明系统的效率，达到省电的效果。同时pt4115输出led的电流精度达±5%。 　　模拟调光输出电流和控制电压关系 　　为了方便用户有效的调光，pt4115可以接受pwm和模拟调光，特别需要指出的，pt4115极为快速的电流响应时间使得在100hzpwm调光时的调光比高达5000:1(0.02%～)。图5、图6给出了pwm和模拟调光的特性曲线。 　　从图7可以看出，pt4115电流设定时间仅为2ms。pt4115很宽的pwm调光频率范围使得客户灵活的选择以减小对系统的影响，比如选择大于20khz的pwm调光频率就避开了对的干扰。pt4115内部的过温保护以及通过dim管脚外接(ntc)检测led温度，实现对led的双重的过温保护，在mr16灯杯散热不是很理想的环境下非常必要。另外，pt4115采用了抖动频率技术降低emi。 　　公式 　　50khz50 　　为了满足客户直接通过110/220vac驱动led的要求，华润矽威科技相应推出了一颗pt4107，其典型应用如图8所示，它采用华润矽威专利的峰值电流补偿技术使得led电流在很宽的线电压和输出电压范围保持恒定。pt4107输出功率超过60w，效率高达90%，适用于景观照明、街道照明和led日光灯等领域。 　　pt4107典型应用 　　另外，华润矽威还有升压型高亮度led驱动芯片pt4108和升降压型led驱动芯片pt4303，这两颗芯片分别由2颗aa技术'>干电池或一颗供电驱动一颗3w或1w高亮度led。 　　高亮度led驱动技术的挑战 　　虽然led驱动市场前景可观，但仍有一些技术挑战，目前面临主要的挑战有：，以大调光比高效率对led调光，保证高、低亮度色度不变的同时，降低对系统的干扰和emi；第二，配合系统设计，对led温度进行有效的检测和控制，保证led可靠的工作，体现其寿命长和使用成本的优势。