有很多拓撲都可用于為 LED 供電。您或許已經知道，在開始選擇之前首先要明確設計要求，否則，您最后得到的設計方案可能就不夠理想，甚至更糟的是無法確保長期正常工作。例如，在驅動一個或多個 LED 時，LED 的最小及最大正向壓降、電流等級以及工作溫度可決定所需的轉換器輸出電壓范圍。例如，在查看典型紅光 LED 產品說明書時，我發現在其理想的驅動器電流下正向壓降的變化幅度為 35%。如果 LED 制造商針對正向電壓將部件進行“分組”或“收納”，那么變化幅度將下降到更加合理的 6%。此外，相對正向壓降可隨工作溫度的變化而產生 13% 的相應變化，而為 LED 選擇設定電流則有助于將此變化提升 16%。

 

那么，這都代表什么意思呢？了解完這些信息之后，就需要確定轉換器的最小及最大輸出電壓。這只是將所有 LED 正向壓降與傳感電阻器電壓相加的總數。可根據轉換器輸入電壓范圍確定輸出電壓是否始終保持較大值、較小值或者介于這兩者之間。

為LED供電的四種常用拓撲

 

 

顧名思義，升壓轉換器輸出總是大于其輸入電壓，而且通常是以上所示轉換器中效率最高的。優勢包括鉗位 FET 電壓（其可最大限度地降低振動聲和噪聲）和低輸入紋波電流（支持小型輸入電容器）等。缺點是在電感器、FET 和二極管中的電流較高（高于輸出）、在 FET 中可能因高電壓開關和較大電流而產生更大的損耗，以及輸出電容器中的脈動電流。如果輸出電流遠遠小于 1A，那么這些缺點通常就微不足道了。

 

 

在通過較高輸入電壓驅動少量 LED 時，應選用降壓轉換器。它通常能夠以最小的整體封裝尺寸實現極高的效率。優勢包括組件應力強度為小于等于 Vin 最大值和小于等于 Iout 值，以及低輸出紋波電流（支持小型輸出電容器）等。不足之處在于具有脈動輸入電流，并可能在 FET 開關電壓下出現振動聲。一種不錯的做法是將輸出電容器與 LED 并聯（而非接地），以簡化控制環路。

 

 

反相升降壓是一種“介于這兩者之間”的拓撲選項，意思是轉換器可用作降壓或升壓。即便輸出為負，LED 其實也不在乎，不必因此而停下來。由于控制器參考的是 –Vout，因此電流感應電阻器反饋的連接類似于標準降壓拓撲。事實上，一般很難發現它與降壓拓撲之間的區別，原因是很多連接都是相同的，但電路工作不同。其優勢包括既使用降壓（或同步降壓）控制器，還能獲得降壓-升壓功能！缺點是較低的效率、較大的電流強度（類似于升壓拓撲）、而且如果需要獲得控制器啟用，還需要進行電平轉換。

 

 

單端初級電感轉換器 (SEPIC) 是一款非反相升降壓拓撲。電感器既可耦合（就像變壓器一樣），也可完全分立。優勢包括類似于升壓轉換器的鉗位開關工作（是低噪聲、高開關頻率的理想選擇）和低輸入紋波電流（適用于小型輸入電容器）等。缺點是組件用量最多、效率較低、電流應力最高、而且其復雜控制環路最難理解（但在較低帶寬下使用一般不成問題）。