LED驱动电源的工作原理
下图显示了正向压降(VF)和正向电流(IF)之间的关系曲线。从曲线可以看出，当直流电压超过一定阈值(约2V)，即所谓的导通电压时，IF与VF成正比。目前主要超高亮led的电气特性见表。从表中可以看出，目前超亮LED的最高IF可达1A，而VF通常为2 ~ 4V。
因为LED的光特性通常被描述为电流的函数，而不是电压，光通量(φV)与IF的关系曲线，用恒流源驱动可以更好地控制亮度。另外，LED的正向压降变化很大(最高可达1V)，从上图的VF-IF曲线可以看出，VF的小变化会引起IF的大变化，从而引起亮度的大变化。因此，采用恒压源驱动无法保证LED亮度的一致性，影响LED的可靠性、寿命和光衰减。因此，超亮LED通常采用恒流源驱动。
下图是LED温度与光通量(φV)的关系。从下图可以看出，光通量与温度成反比。85℃的光通量是25℃的一半，而40℃的光输出是25℃的1.8倍。温度的变化对LED的波长也有一定的影响，所以良好的散热是LED保持恒定亮度的保证。
下图显示了LED温度和光通量之间的关系。
通用LED驱动电路介绍
由于LED功率水平的限制，通常需要同时驱动多个LED才能满足亮度要求。因此，需要特殊的驱动电路来点亮led。下面简单介绍一下LED概念驱动电路。
电阻限流电路如下图所示。电阻限流驱动电路是最简单的驱动电路，限流电阻按下式计算。
其中:Vin为电路的输入电压；VF是IED的正向电流；VF为正向电流为0 IF时LED的压降；VD是抗反射二极管的压降(可选)；y是每个串中led的数量；x是并联LED串的数量。
从上图可以得到LED的线性化数学模型如下
其中:Vo为单个LED的开启压降；Rs是单个LED的线性化等效串联电阻。上述公式的限流电阻的计算可以写成
当选择电阻器时，电阻器限流电路的IF和VF之间的关系如下
从上式可以看出，电阻限流电路简单，但当输入电压波动时，流过LED的电流也会相应变化，因此调节性能较差。此外，因为电阻器R的连接所损失的功率是xRIF，所以效率较低。
线性调节器简介
线性调节器的核心是利用工作在线性区的功率晶体管或MOSFFET作为动态可调电阻来控制负载。线性调节器有两种:并联型和串联型。
下图a所示为并联线性稳压器，也称分流稳压器(图中只显示了一个LED，但实际上负载可以是多个LED串联，下同)，与LED并联。当输入电压增加或led减少时，通过分流调节器的电流将增加，这将增加限流电阻上的压降，以保持通过led的电流恒定。
由于并联调节器需要串联一个电阻，所以效率不高，在输入电压变化较大时很难实现恒定调节。
下图B显示了一个串联调节器。当输入电压增加时，调节器的动态电阻增加，以保持LED上的电压(电流)恒定。
因为功率晶体管或MOSFET具有饱和导通电压，所以最小输入电压必须大于饱和电压和负载电压之和，电路才能正常工作。
开关调节器简介
上述驱动技术不仅受输入电压范围的限制，而且效率低下。用于驱动普通小功率LED时，电流只有几毫安，损耗不明显。当它用于驱动几百毫安或更大电流的高亮度LED时，功率电路的损耗成为一个严重的问题。开关电源是目前能量转换效率最高的，可以达到90%以上。Buek，Boost，Buck-Boost功率变换器都可以用来驱动LED，但是为了满足LED驱动，检测输出电流而不是输出电压进行反馈控制。
下图(a)显示了带降压转换器的LED驱动电路。与传统的Buek变换器不同的是，开关管S被移到电感L之后，使S的源极接地，从而方便了S的驱动，LED与L串联，而续流二极管D与这个串联电路反并联。这种驱动电路不仅简单，而且不需要输出滤波电容，从而降低了成本。但降压转换器是降压转换器，不适合输入电压较低或者多个led串联的情况。
上图(b)显示了带升压转换器的LED驱动电源。通过电感储能将输出电压提升到比输入电压更高的期望值，并且在低输入电压下驱动LED。其优势在于，这种驱动IC输出可以并行使用，从而有效提高单个LED的功率。
上图(c)显示了带降压-升压转换器的LED驱动电路。与Buek电路类似，电路S的源极可以直接接地，方便了S的驱动，Boost和Buck-boostl变换器虽然比Buck变换器多了一个电容，但都可以提高输出电压的绝对值，所以在输入电压较低，需要驱动多个led时，被广泛使用。
PWM调光知识介绍
在手机等消费电子产品中，白光LED越来越多地被用作显示屏的背光。近来，许多产品设计者希望白光LED的亮度能够在不同的应用中相应地改变。这意味着白光LED的驱动器应该能够支持LED亮度的调节功能。目前主要有三种调光技术:PWM调光、模拟调光和数字调光。市场上的许多驱动器可以支持一种或多种调光技术。本文将介绍这三种调光技术各自的特点，产品设计者可以根据具体要求选择相应的技术。
PWM调光(脉宽调制)调光模式-这是一种调光技术，使用简单的数字脉冲来重复打开和关闭白色LED驱动器。用户的系统可以通过提供不同宽度和宽度的数字脉冲来简单地改变输出电流，从而调节白光LED的亮度。PWM调光的优点是可以提供高质量的白光，应用简单，效率高！比如在手机系统中，一个专门的PWM接口可以简单的产生一个任意占空比的脉冲信号，通过一个电阻连接到驱动器的EN接口。大多数驱动器制造商支持PWM调光。
然而，PWM调光有其缺点。主要体现在:PWM调光容易使白光LED的驱动电路产生可听噪声(或颤噪噪声)。这种噪音是怎么产生的？白光LED驱动器一般属于开关电源器件(降压、升压、电荷泵等。)，而且它们的开关频率都在1MHz左右，所以在驱动器的典型应用中，不会有听得见的噪声。然而，当驱动器执行PWM调光时，如果PWM信号的频率落在200Hz和20kHz之间，白色LED驱动器周围的电感和输出电容将产生可听噪声。因此，在设计中应避免使用20kHz以下的低频带。
众所周知，当低频开关信号作用于普通绕线线圈时，电感中的线圈会相互产生机械振动。机械振动的频率落在上述频率，并且由电感发出的噪声可以被人耳听到。电感产生一部分噪声，另一部分来自输出电容。现在越来越多的手机设计师使用陶瓷电容作为驱动器的输出电容。陶瓷电容具有压电特性，这意味着当低频电压纹波信号作用于输出电容时，电容会发出吱吱的嗡嗡声。当PWM信号为低电平时，白色LED驱动器停止工作，输出电容通过白色LED和下电阻放电。因此，在PWM调光中，输出电容不可避免地会产生较大的纹波。简而言之，为了避免PWM调光期间的可听噪声，白光LED驱动器应该能够提供超出人耳可听范围的调光频率！
与PWM调光相比，如果可以改变RS的阻值，也可以改变流经白光LED的电流，从而改变LED的亮度。我们称这种技术为模拟调光。
模拟调光最大的好处就是避免了调光带来的噪音。使用模拟调光技术时，LED的正向导通压降会随着LED电流的降低而降低，这也会降低白光LED的能耗。但与PWM调光技术不同的是，模拟调光时白光LED驱动器始终处于工作模式，随着输出电流的减小，驱动器的功率转换效率迅速下降。因此，采用模拟调光技术往往会增加整个系统的能耗。模拟调光技术的另一个缺点是发光质量。因为它直接改变了白光LED的电流，白光LED的白光质量也发生了变化！
除了PWM调光和模拟调光之外，一些制造商目前还支持数字调光。具有数字调光技术的白光LED驱动器将具有相应的数字接口。数字接口可以是SMB、I2C或单线数字接口。只要系统设计者根据特定的通信协议给驱动器一串数字信号，就可以改变白光LED的亮度。