关键词： LED驱动器 恒流稳流器（CCR） 应用案例
在众多照明应用中，线性LED驱动器是首选的方案，因为它们相对简单，易于设计，且使LED能够以精确的稳定电流来驱动，而无论LED正向压降或输入电压如何变化。由于驱动器是线性结构，它们必须匹配应用的功率耗散要求，电流范围在10mA到1A之间的宽广范围线性LED驱动器方案，包括新颖的线性恒流稳流器（CCR）方案及其它众多线性驱动器方案。
一、针对低电流LED驱动的线性CCR及应用示例在电流低于350mA的许多低电流LED应用中，如汽车组合尾灯、霓红灯替代、交通信号灯、大型显示屏背光、建筑物装饰光及指示器等，可以采用普通的线性稳压器或是电阻来提供LED驱动方案。电阻用于限制LED串的电流，是成本最低的方案，易于设计，且没有电磁兼容性问题。但是，使用电阻时，LED正向电流由电压确定，在低电压条件下，正向电流较低，会导致LED亮度不足，且在负载突降等瞬态条件下，LED可能受损。电阻方案的能效也最低，不利于节能，这在强调低能耗的应用中尤为不利。此外，电阻方案也存在LED热失控及筛选问题。线性稳压器方案能提供较佳的稳流精度（±2%），支持过功率自调节，也没有EMI问题。这种方案的能效较低，成本适中。
要比普通线性稳压器经济、但在性能上又要比电阻高出许多的驱动方案。采用自偏置晶体管（SBT）技术，结合自身超强的工艺控制能力的LED驱动方案--NSI45系列线性恒流稳流器（CCR）。与电阻相比，线性CCR在宽电压范围下亮度恒定，在高输入电压时保护LED,使其免于过驱动，在低输入电压时提供更高亮度。得益于其恒流特性，以减少或消除不同供应商提供的不同LED的编码成本，降系统总成本。CCR也无EMI问题，采用高功率密度封装，并通过AEC-Q101认证。
CCR包含双端固定输出和三端可调节输出两种类型，电流等级分别涵盖10至350mA及20至160mA,阳极-阴极最大电压VAK分别为50V和45V.高VAK电压帮助抑制浪涌，保护LED.这系列CCR在电流流动前无电压偏移，其快速导通/关闭特性提供宽范围及精确的脉宽调制（PWM）调光能力。市场上没有跟CCR一样的“即插即用”器件，其它器件都需最低0.5V的电压导通，而不会像CCR一样立即导通（见图1）。CCR能以外部双极结晶体管（BJT）来提供精确的PWM调光（见图1），典型PWM调光频率是0.1到3kHz,调光过程中并无色彩漂移，因为LED始终以优化的电流导通。
CCR带有负温度系数（NTC）特性，在极端电压和工作温度下保护LED免受热失控影响。CCR易于设计，适合高端（High-side）及低端（Low-side）应用（见图2a），不需外部元件，非常简单，适合更宽的应用范围。
CCR还能用于驱动多串LED（见图2b和2c），同样是既可用于高端，也可用于低端。图2b显示的是单个CCR驱动多串LED的应用示例，这种配置的成本最低，但不同LED的正向压降必须匹配，且某串LED故障则其它串LED的电流增加，加大故障风险。这种配置中较多功率耗散在单个CCR封装之中。图2c显示的是多个CCR驱动多串LED,这种配置的保护性能最佳，既不需要匹配LED,某串LED故障对其它串也没有影响，且功率在多个CCR封装中耗散。
除了以单个CCR驱动单串或多串LED,还能并联多个CCR来提供更大电流，驱动单串或多串LED.其中，使用三端可调节输出CCR有助于满足特定电流设置要求，可调节电阻能耗不到150mW.
CCR可以用于直接采用交流电源供电的应用。交流市电输入经过桥式整流后，只需要保证输入电压减去LED串总电压后所剩下的电压不超过CCR的VAK即可。CCR也可用于T8荧光灯管LED替代应用。采用CCR来驱动LEDT8灯管（见图4）与采用电子镇流器的荧光灯相比，输入功率更低，功率因数更高，总谐波失真更低，光输出更高。
二、应用于可寻址标志、建筑物装饰光等应用的线性LED驱动器CCR这样的低电流LED驱动器，可应用于显示屏驱动、可寻址标志、建筑物装饰光等应用领域。
诸如广告牌标志、滚动横幅、智能车辆标志和体育计分板等LED应用需要采用多颗LED,通常包含多串LED,要求LED驱动方案提供恒定的光输出，不同通道间的电流匹配精度要高，要提供易用的接口来控制不同LED通道，并且要具备可靠的保护功能。针对这类应用的方案包括CAT4008和CAT4106等恒流LED汲入型驱动器，其中前者支持8通道，后者支持16通道，LED电流范围均为2至100mA,此电流由外部电阻设定。
某些旨在营造高视觉冲击力效果的建筑物装饰照明要求LED驱动器能够驱动高亮度LED,并且要具备高速接口，从而支持高数据率并确保维持高数据完整性，还需要具备超低的压降，从而提供更高的能效。
图6 CAT4103及CAT4109RGB像素LED驱动器典型应用电路图其中，CAT4101是1A高亮度线性LED驱动器，不要求电感，消除开关噪声，将元件数量减至最少，并简化设计，针对要求大电流的建筑物LED装饰照明应用。CAT4103是3通道串行可编程恒流RGBLED像素驱动器，为高端、多色彩、“智能”LED建筑物照明应用而设计，具有高速串行接口，能支持达25MHz的数据率，提供完全缓冲的数据输出，确保在分布式（长距离）、菊花链型照明系统中维持最高的数据完整性。
CAT4109也是三通道RGBLED像素驱动器，使用并行接口，每条通道具有专门的脉宽调制（PWM）控制，非常适合更常规的LED视觉效果应用，如混色和建筑物重点照明。