在諸如路燈、高棚燈體育場照明以及其他許多高功率照明應用中，其發(fā)展正轉向使用 LED 作為光源的固態(tài)照明。這是因為其更高能效和更低維護頻率的價值定位，而這兩個因素也證明了這種轉換的合理性。

　　在此類高功率照明應用中，人們考慮使用各種各樣的方法來驅動這些照明燈。本文中，我們將討論一種新的拓撲，它以更高的效率和更低的系統(tǒng)成本驅動多個 LED 串而著稱。

　　要想充分地了解這種拓撲的優(yōu)點，我們就必須首先研究現(xiàn)在考慮使用或者已經(jīng)在低功率 LED 應用中取得較好效果的各種方法。

　　一種簡單的方法是，使用一個能夠將電源電壓轉換為 DC 輸出電壓(例如：12 伏或 24 伏)的電源;然后，讓并聯(lián) LED 串在這個電源下工作，并在每個串中使用電阻器來調節(jié)電流。這是一種低成本的方法。但是，當今的高亮度 LED 可消耗超過 350mA 的電流，因此這種方法的損耗極大。它的效率較低，而且電流調節(jié)效果較差，而這又會使串與串之間的光線差異極為明顯。

　　要改進這種方法，需用線性穩(wěn)壓器取代電阻器，從而改善所有串的光線輸出一致性。但是這樣做僅有這一個好處，而在效率或功耗方面并沒有明顯的改善。降低功耗對于最大化 LED 使用壽命來說非常重要。這兩種方法中，無論是將電阻器還是線性穩(wěn)壓器用作固定熱源，都會極大地縮短 LED 的使用壽命。

　　另一種同樣非常簡單的方法是制作一個長長的單一串聯(lián)串，使用一個能夠產(chǎn)生高壓 DC 恒定電流源的單電源。這種方法的高壓工作將其置于 60VDC 或 42V RMS 安全超低壓 (SELV) 電平以上。它將照明設備或附件與安全機構許可過程綁定，并極大地降低了將相同電氣設計運用到其他應用中的靈活性。

　　單串方法的另外一個考慮因素是可靠性。如果只有一個 LED 開啟，那么您就要釋放整個照明設備的光線輸出。雖然有一些方法可以控制每一個 LED 開啟，例如：加裝許多消弧電路 (crowbar) 或器件等，但是這會增加燈具的成本和復雜性。

　　高功率 LED 照明應用中最為常用的方法是，使用具有開關穩(wěn)壓器電流調節(jié)的多串架構。這樣，一個主電源就將 AC 電源轉換為一個 DC 總線電壓，其一般在 SELV 電平以下。然后，該總線為并聯(lián) LED 串供電，其每一個串都擁有一個降壓轉換器(最為常見)或升壓轉換器。為了簡單起見，我們將會把我們的分析僅局限于降壓轉換器，因為在成本和組件數(shù)目方面它都與升壓轉換器非常類似。

　　例如，圖 1 顯示的是低成本簡易降壓穩(wěn)壓器電路。它由一個 PWM 控制器、電感、MOSFET、二極管以及少量的電阻和電容組成。如果要求更高的效率，則您可以用一個 MOSFET 代替二極管，并使用一個能夠實現(xiàn)同步降壓運行的 PWM 控制器。

圖 1 簡單的降壓穩(wěn)壓器