LED分布式恒流技术详解

　　这几年我们主张《先恒压，再恒流》，会是LED照明市场主流。经过这两年的发展严谨的定义为《分布式恒流》技术。虽然各大公司，诸多的学者在致力于《LED照明电源》研究，我们依然看到的还是开关电源而已！为此敢断定恒流电源不会是未来发展重点方向。我们不能清楚的知道客户要怎样去应用LED，需要几路LED串联？还需要几路并联等设计？百家公司有一百个需求，这不能成为一条正确的方向。

　　纵观历史灯具发展，是限定在几款标称功率下，越是市场规模大，越需要尽量少的规格，这样有利于规模、成本、效益化。今天假定我们设计的LED恒流源规格多，不见得是好事，不见得是离市场更近。相反，电源规格设计的越多，那会越偏离市场，其实是并没有了解到未来发展思路，一条不在正确方向的路线。

　　我们认为之前的公司在设计LED封装时，多是考虑LED封装本身，结合应用设计考虑的较少，哪些才会是未来照明封装形式。LED灯具生产企业努力开发电源去适应LED封装形式，过多的封装形式和众多的设计理念，让我们的电源设计无从下手。反过来LED光源直接适应开关电源，一切都变的简单，因为开关电源经过几十年的发展和技术的沉淀，已经变得非常标准化，非常稳定。

　　把LED照明产品主要研究重点放在次级DC部分，分布式恒流架构，解决适应照明的LED封装技术，这就是我们今天重点讨论的问题。

　　1.12V LED重要性

　　我们一直认为是：先恒压，再恒流。主张电压标称值封装LED，即：12V、24V、36V、48V标称电压值，因为这几个电压是通用电源标称值。在开发中发现只要重点封装12V LED就能适用在所有标称值电压，原因后面几个电压都是12V的倍数。单颗LED封装成12V，串2颗设计是24V，3颗是36V，4颗是48V。可见12V LED的重要性。

　　要将LED封装12V并非想象的那么简单，芯片直接串接，3颗还不到10V驱动电压，这样驱动电源效率不高。简单的4颗串接超过标称值12V，让驱动电压偏离电压标称值。办法还是有的，那需要将LED芯片重新切割，适当的选择合适的电流密度，让LED封装12V变为现实。

　　2.分布式恒流技术

　　分布式恒流就是：在各并联支路点均设立独立恒流源，从而管理、维持、控制支路与整体线路稳定。在使用上可视为一个完整的线路结构，而实际应用是分布在线路各节点的恒流控制并能相互通讯。分布式恒流设计LED产品，有着非常高的产品稳定性。在当前，LED产品宣称与实际使用寿命有较大的差距，在驱动线路设计技术积累有限的情况下，评估产品寿命与实际使用有距离。驱动线路稳定性直接影响产品整体稳定，分布式恒流有着独有的优势。

　　保持支路和整体电流稳定，还要能方便控制管理支路和整体线路工作，这是分布式恒流技术的包含范围。驱动LED需要恒流，但是电流的大小取决于应用环境，LED照明智能化发展是关键，分布式恒流技术充份预留智能化接口。

　　分布式恒流技术的特点是，让AC电源部分继续沿用传统开关电源，恒压的供电模式。开关电源技术积累会给LED电源设计创造品质条件，虽然加速老化估算电源寿命是一种办法，和传统开关电源长期实战技术积累还是有些差距！在目前路灯设计中多采用开关恒流模块，与低压差恒流IC相比，开关恒流效率、恒流、EMI、成本、可靠性上都不及低压差线性恒流器驱动。完全没有必要复杂的恒流模块。

　　分布式恒流技术就是在需要恒流的节点上串接，低压差线性恒流驱动器。低压差很重要，关系到产品驱动效率。做到恒流驱动有很多种，其中低压差线性恒流就可以实现一切LED应用设计，即稳定又简单，结合开关电源，有着完美的恒流驱动架构。在低压差环境，线性恒流驱动效率。

　　恒流源放置点灵活，在所有的并联支路，不会因支路电流变化影响其它支路工作。都希望挑选LED得到负载阻抗匹配，分布式恒流可以设计变得更完美，要求不是很高也可以免除挑选。 保持各支路和整体线路电流稳定，才能提升灯具产品稳定性。

　　恒流源放置，在每个并联支路节点，也可以是整体的恒流点设计，恒流源串接支路中在某一个位置都能起到很好的作用。一般恒流驱动通道数很难与设计匹配，分布式恒流会有着高度的设计灵活性。

　　分布式恒流技术的特点是，让AC电源部分继续沿用传统开关电源，恒压的供电模式。开关电源技术积累会给LED电源设计创造品质条件，虽然加速老化估算电源寿命是一种办法，和传统开关电源长期实战技术积累还是有些差距！在目前路灯设计中多采用开关恒流模块，与低压差恒流IC相比，开关恒流效率、恒流、EMI、成本、可靠性上都不及低压差线性恒流器驱动。完全没有必要复杂的恒流模块。

　　分布式恒流技术就是在需要恒流的节点上串接，低压差线性恒流驱动器。低压差很重要，关系到产品驱动效率。做到恒流驱动有很多种，其中低压差线性恒流就可以实现一切LED应用设计，即稳定又简单，结合开关电源，有着完美的恒流驱动架构。在低压差环境，线性恒流驱动效率。

　　恒流源放置点灵活，在所有的并联支路，不会因支路电流变化影响其它支路工作。都希望挑选LED得到负载阻抗匹配，分布式恒流可以设计变得更完美，要求不是很高也可以免除挑选。 保持各支路和整体线路电流稳定，才能提升灯具产品稳定性。中国照明网技术论文·LED照明

　　恒流源放置，在每个并联支路节点，也可以是整体的恒流点设计，恒流源串接支路中在某一个位置都能起到很好的作用。一般恒流驱动通道数很难与设计匹配，分布式恒流会有着高度的设计灵活性。

　　在LED照明线路设计中，AC电源需要回授电路，配合输出LED驱动数量，和驱动效率的合理性。在分布式恒流驱动源中，每一个驱动源都可以直接完成光耦回授任务。驱动线路周边0器件，这是我们的目标，周边0器件不会带来设计器件参数误差累计，因周边器件误差累计而造成的恒流回升到0。

　　3.恒流输出软件化将开辟，LED应用技术的飞跃

　　在日常驱动电源设计中，周边器件累计误差处理起来很是棘手，结果驱动电源参数离设计初衷相差甚远。恒流驱动需要电流检测，通常做法是在支路中串接毫偶电阻获取回授信息，要达到高的效率，电阻值会越小，过小的毫偶电阻给生产、测试都带来麻烦，一般的仪器无法验证到正确值，生产过程会影响到，电流值被固定，调整非常不便。

　　分布式恒流输出软件化将开辟，LED应用技术的飞跃，LED恒流技术软件化，大幅提升LED应用的灵活性。恒流驱动器电流设定软件化实际上也很简单，在IC内部设立寄存器，根据实际产品应用存储的方式设置输出电流大小，这一切都是软件化过程，不需要更改线路设计。在销售器件的同时附赠上微机操作软件，直观的数字写入完成电路电流设定。

　　驱动线路周边0器件，这是我们的目标，周边0器件不会带来设计器件参数误差累计，因周边器件误差累计而造成的恒流回升到0。

　　4.驱动优势

　　我们将恒流输出范围均等的划分若干等级，每阶电流被数字化描述，指定在一定空间内的寄存器，上电驱动IC会读取对应数字并执行相应电流值。内置E2PROM是，任何寄存器都能完成其任务，按照应用需要和工艺允许程度，决定存储器的类型选择。

　　在开发驱动技术的同时，也要同时开发应用软件，友好的界面支持数字化写入技术，使得LED驱动电源设计变得更简单，更智能。

　　电流阶划分与设计要求有所不同，因长运通公司型号对应市场不同有所区别。分布式恒流内置寄存器后，电流值划分会弥补工艺上的不足，因制造工艺原因输出电流总是有误差，因此得到改善。

　　驱动IC出厂时可以确定输出电流大小，可根据不同的客户，提供不同的电流输出值，免除批量校准过程。对于小客户来讲，通过附赠上微机软件改写电流值，是为方便的方式。还有一种情况，也是客户经常需要的，比如对产品的亮度要求，允许驱动电流不同，要求产品亮度一致，从而通过产品设计接口解决终端客户对亮度的要求。在年久后，因LED光衰减或根据现实使用情况，再次确定驱动电流值及用途。

　　5.分布式接口

　　分布式恒流技术需要分布式通讯方式支持，LED智能化要有先进的通讯技术完成。单线数据传输，被选定为LED分布式技术通讯方式，采用曼彻斯特编码，固定速率400Kbps，通讯可靠传输距离大于1米，级联可达1024个恒流源，内置150℃温度保护，同时提供光耦驱动接口。

　　在分布式恒流技术中，每一颗独立的恒流源，都能完成光耦回授。根据恒流源压差信息，直接驱动光耦，完成电路回授过程。做到周边设计0器件，电源输出电压与负载阻抗匹配，实现恒流源与光源集成。

　　6.AC电源发展方向分析

　　6.1 原边反馈电源

　　用于小功率LED灯具驱动，采用原有原边反馈充电器开关电源移植而来。这部分AC驱动没有因LED应用而改变规格，有着诸多的型号供选择，除体积受限外设计上与开关电源没有本质区别，借来应用到LED也算合理。

　　6.2 大功率隔离照明电源

　　LED全部是采用开关电源而设计，任何公司到目前为止都没有推出针对LED专用AC驱动器件，隔离设计就是设计开关电源，LED产业热顺道说给LED开发而已，基本可以断言开关电源就是LED-AC驱动，也是主要的应用方式之一。

　　6.3 非隔离LED驱动电源

　　非隔离LED驱动推出较多针对性电源技术，是值得肯定的，是LED电源一个方向。隔离安全主要取决于与外壳爬电间隙设计，并没有规定LED电源一定要隔离设计，也没有限制输出电压值，关键是采用哪种隔离安全，非隔离有驱动效率高等优点，结合结构也能设计出优质、安全、高效的LED产品。

　　6.4 可控硅调光兼容性电源

　　特殊应用，数量受限，有过渡性安排。

　　结束语

　　在LED技术迅速发展的浪潮下，LED会成为主照明光源之一，统一驱动设计思想，明确设计思路。用更优化的设计方式，突破性的架构发展，为LED照明技术发展做出应有的贡献！本文就借此阐述LED结合分布式恒流应用原理、前景及意义，希望这个行业有更大的突破。