特點
根據電網的用電規則和LED驅動電源的特性要求，在選擇和設計LED驅動電源時要考慮到以下幾點：
1、高可靠性特别像LED路燈的驅動電源，裝在高空，維修不方便，維修的花費也大。
2、高效率LED是節能産品，驅動電源的效率要高。對于電源安裝在燈具内的結構，尤為重要。因為LED的發光效率随着LED溫度的升高而下降，所以LED的散熱非常重要。電源的效率高，它的耗損功率小，在燈具内發熱量就小，也就降低了燈具的溫升。對延緩LED的光衰有利。
3、高功率因素功率因素是電網對負載的要求。一般70瓦以下的用電器，沒有強制性指标。雖然功率不大的單個用電器功率因素低一點對電網的影響不大，但晚上大家點燈，同類負載太集中，會對電網産生較嚴重的污染。對于30瓦~40瓦的LED驅動電源，據說不久的将來，也許會對功率因素方面有一定的指标要求。
4、驅動方式現在通行的有兩種：其一是一個恒壓源供多個恒流源，每個恒流源單獨給每路LED供電。這種方式，組合靈活，一路LED故障，不影響其他LED的工作，但成本會略高一點。
另一種是直接恒流供電，LED串聯或并聯運行。它的優點是成本低一點，但靈活性差，還要解決某個LED故障，不影響其他LED運行的問題。這兩種形式。多路恒流輸出供電方式，在成本和性能方面會較好。也許是以後的主流方向。
5、浪湧保護LED抗浪湧的能力是比較差的，特别是抗反向電壓能力。加強這方面的保護也很重要。有些LED燈裝在戶外，如LED路燈。由于電網負載的啟甩和雷擊的感應，從電網系統會侵入各種浪湧，有些浪湧會導緻LED的損壞。因此LED驅動電源要有抑制浪湧的侵入，保護LED不被損壞的能力。
6、保護功能電源除了常規的保護功能外，最好在恒流輸出中增加LED溫度負反饋，防止LED溫度過高。
7、防護方面燈具外安裝型，電源結構要防水、防潮，外殼要耐曬。
8、驅動電源的壽命要與LED的壽命相适配。
9、要符合安規和電磁兼容的要求。
随着LED的應用日益廣泛，LED驅動電源的性能将越來越适合LED的要求。
原理
正向壓降(VF)和正向電流的(IF)關系曲線，由曲線可知，當正向電壓超過某個阈值(約2V)，即通常所說的導通電壓之後，可近似認為，IF與VF成正比。見表是當前主要超高亮LED的電氣特性。由表可知，當前超高亮LED的最高IF可達1A，而VF通常為2～5V。
由于LED的光特性通常都描述為電流的函數，而不是電壓的函數，光通量(φV)與IF的關系曲線，因此，采用恒流源驅動可以更好地控制亮度。
此外，LED的正向壓降變化範圍比較大(最大可達1V以上)，而由上圖中的VF-IF曲線可知，VF的微小變化會引起較大的，IF變化，從而引起亮度的較大變化。所以,采用恒壓源驅動不能保證LED亮度的一緻性，并且影響LED的可靠性、壽命和光衰。因此，超高亮LED通常采用恒流源驅動。
LED的溫度與光通量(φV)關系曲線，由下圖可知光通量與溫度成反比，85℃時的光通量是25℃時的一半，而一40℃時光輸出是25℃時的1．8倍。溫度的變化對LFD的波長也有一定的影響，因此，良好的散熱是LED保持恒定亮度的保證。
電路
由于受到LED功率水平的限制，通常需同時驅動多個LED以滿足亮度需求，因此，需要專門的驅動電路來點亮LED。
1、阻容降壓：利用電容在交流下的阻抗來限制輸入電流，從而獲得直流電平給LED供電。這種驅動方式結構簡單，成本低廉，但是輸入非隔離方案，有安全隐患。而且轉換效率很低，無法做到恒流控制。
2、隔離反激電路：利用反激電路，通過變壓器在副邊産生直流電平，再通過光耦将此電平的紋波反饋回原邊，從而自激穩定。此類電路符合安規認定要求，而且輸出恒流精度較好，轉換效率較高。但由于需要光耦和副邊恒流控制電路，導緻系統複雜，體積大，成本高。
3、原邊方案：原邊方案就是通過完全在交流原邊控制輸出的電源和電流，最精确可以做到5%的恒流精度，副邊僅需簡單的輸出電路即可。原邊主要依靠輔助邊的反饋來控制輸出電壓，依靠限流電阻對原邊電流的控制，同時乘以匝比來控制輸出電流的精度。原邊方案繼承了隔離反激電路的種種優點，同時架構簡單，可以做到小體積和低成本。
原邊的恒流精度問題：由于變壓的生産精度難以控制，導緻原邊方案在使用低質量變壓器時，輸出電流漂移較大。所以，原邊方案通過改進增加了副邊恒流控制電路，這樣雖然比普通的原邊方案複雜了，但是對比反激方案，仍然可以省去光耦等，系統性價比最高。
方式
通過線性穩壓器來轉換電壓會面臨功耗問題，這種方式比較适合用于需要回避噪聲(比如汽車音響)因而不能采用開關方式的轉換電路中。而開關方式的特點是轉換效率非常高，但它也有噪聲的問題，所以選擇何種轉換方式取決于何種應用。Micro-LED技術被認為是消費電子領域下一個世代的顯示技術。
通常，電荷泵驅動方式的效率會随着輸入電壓的變化而變化，在電壓變化範圍大的應用中，其效率比較低;而在電壓變化範圍比較小的應用中，隻有當輸入和輸出電壓之間是整倍數關系時，它的效率才能達到最大，但這在電池供電的實際應用中很難達到。反觀電感的轉換效率不太受電壓幹擾，應用限制也比電荷泵要少。
設計思想
LED在可攜式産品中背光源的地位已經不可動搖，即便是在大尺寸LCD的背光源當中，LED也開始挑戰CCFL（冷陰極螢光燈）的主流地位；而在照明領域，LED作為半導體照明最關鍵的部件，更是因為頂着節能、環保、長壽命、免維護等諸多光環而受到市場的追捧。
驅動電路是LED（發光二極管）産品的重要組成部分，無論在照明、背光源還是顯示闆領域，驅動電路技術架構的選擇都應與具體的應用相匹配。
LED的發光原理是在它兩端加上正向電壓，使半導體中的少數載流子和多數載流子發生複合，放出過剩能量，從而引起光子的發射。LED驅動電路的主要功能是将交流電壓轉換為恒流電源，同時按照LED器件的要求完成與LED的電壓和電流的匹配。LED驅動電路除了要滿足安全要求外，另外的基本功能應有兩個方面：
一是盡可能保持恒流特性，尤其在電源電壓發生±15%的變動時，仍應能保持輸出電流在±10%的範圍内變動。
1、避免驅動電流超出最大額定值，影響其可靠性。
2、獲得預期的亮度要求，并保證各個LED亮度、色度的一緻性。
二是驅動電路應保持較低的自身功耗，這樣才能使LED的系統效率保持在較高水準。
PWM（脈寬調制）技術是一種傳統的調光方式，它利用簡單的數位脈沖，反複開關LED驅動器，系統隻需要提供寬、窄不同的數位式脈沖，即可簡單地實現改變輸出電流，從而調節LED的亮度。該技術的優點在于能夠提供高品質的白光，以及應用簡單，效率高，但一個緻命的缺點是容易産生電磁幹擾，有時甚至會産生人耳能聽見的雜訊。
升壓是LED驅動電路的重要任務，而電感升壓和電荷泵升壓是兩種不同的拓撲模式。“由于LED是由電流驅動的，而電感在進行電流轉換時效率最高，因此電感升壓方式最大的優點就是效率高，如果設計得當可以超過90%；不過它的缺點也同樣明顯，就是電磁幹擾很強，對手機等通信産品的系統要求就非常高。随着電荷泵的出現，采用電荷泵的升壓方式其效率将低于電感升壓。
無論在照明應用還是背光應用領域，提高驅動電路的轉換效率都是産品設計者必須面對的問題。提高轉換效率，不僅有利于可攜式産品延長待機時間，同時也是解決LED散熱問題的重要手段。在照明領域，由于使用大功率LED，因此提高轉換效率就顯得尤為重要。
LED在工作時需要有穩流、穩壓的元件，但是此類元件應具備自身承擔的分壓高，但功耗要小的特性，否則将使具有較高效率的LED因為驅動電路的工作功耗太大而使總體系統的效率大為降低，有悖于節能高效的宗旨。所以應盡可能不采用電阻或串聯穩壓電路來作為LED驅動器的限流主電路，而應該采用電容、電感或有源開關電路等高效電路，這樣才能保證LED系統的高效率。
采用串聯式集成恒功率輸出電路，可以使LED的光輸出在很寬的電源範圍内保持恒定，但一般的IC電路會因此而使效率有所下降。采用有源開關電路可以保證在較高的轉換效率下實現電源電壓大幅度變化時恒功率輸出。
但是以其獨特的長處，可以在安全特地電壓（遊泳池、劃水池内水下燈具、礦燈）條件下高效工作。此外，在直接采用綠色電能（太陽能、風能等），以及應急照明方面也有着其獨特的優勢。尤其在調光方面，LED不僅可實現0~100%的調光，并且可保證在整個調光過程保持較高光效，并且不損害LED的壽命，而氣體放電燈則很難做到這一點。
要求
LED驅動電路除了要滿足安全要求外,另外的基本功能應有兩個方面：
一是盡可能保持恒流特性,尤其在電源電壓發生±15%的變動時,仍應能保持輸出電流在±10%的範圍内變動.主要原因是:1、避免驅動電流超出最大額定值,影響其可靠性.2、獲得預期的亮度要求,并保證各個LED亮度、色度的一緻性。
二是驅動電路應保持較低的自身功耗,這樣才能使LED的系統效率保持在較高水準。
直流控制
LED是由電流驅動的器件，其亮度與正向電流呈比例關系。有兩種方法可以控制正向電流。
第一種方法是采用LEDV-I曲線來确定産生預期正向電流所需要向LED施加的電壓。其實現方法一般采用一個電壓電源和一個鎮流電阻器。如下所述，此方法有多項不足之處。LED正向電壓的任何變化都會導緻LED電流的變化。如果額定正向電壓為3.6V，則圖1中LED的電流為20mA。
如果電壓變為4.0V，這是溫度或制造變化引起的特定壓變，那麼正向電流則降低到14mA。正向電壓變化11%會導緻更大的正向電流變化，達30%。另外，根據可用的輸入電壓，鎮流電阻的壓降和功耗會浪費功率和降低電池使用壽命。
第二種方法、也是首選的LED電流調整方法是利用恒流電源來驅動LED。AZXX
高效率
便攜式應用中電池使用壽命是至關重要的。LED驅動器如果實用，就必須具備高效性。LED驅動器的效率測量與典型電源的效率測量不同。典型電源效率測量的定義是輸出功率除以輸入功率。而對于LED驅動器來說，輸出功率并非相關參數。重要的是産生預期LED亮度所需要的輸入功率值。
這可以簡單地通過使LED功率除以輸入功率來确定。請注意：如果這樣定義效率的話，則電流檢測電阻器中的功耗會導緻電源功率耗散。通過圖3所示的公式，可以看出較小的電流傳感電壓會産生較高效率的LED驅動器。
選用0.25V參考電壓的電源與選用1V參考電壓的電源相比，二者的效率提高情況。較低的電流傳感電壓電源更為有效，無論輸入電壓或LED電流如何，隻要其他條件相同，較低的參考電壓都可以提高效率并延長電池的使用壽命。
全彩顯示屏
LED是當前最暢銷的産品之一，LED目前已發展為LED照明及LED顯示屏兩大類，廣告顯示屏使用的範圍極為寬廣，常應用交通，銀行，舞台，酒店等場所。顯示屏的色彩質量是大家關注的重點，LED驅動對LED顯示屏色彩質量的影響是如何的呢？
全彩LED視頻顯示屏是能夠以數百萬種顔色顯示影像和動畫的顯示屏。LED顯示屏應用場景包括體育場、建築外觀、購物中心、電視演播室。大型LED顯示屏被用于播放廣告和資訊，重播體育賽事或音樂會。
不同類型的視頻信源提供的視頻輸入信号經過處理後被送入LED顯示屏。整個顯示屏通常由若幹個正方形或矩形的點陣組成，每個點陣又由若幹個像素組成。每個像素由RGB(紅、綠、藍)led燈管組成，通過混合這些LED的燈光顔色，就可産生所需的像素信息。LED驅動器相當于被處理後的視頻數據與RGBLED發出的彩色燈光之間的接口(圖像就是由這些彩色光線構成的)。
從大型LED視頻顯示屏的目标應用考慮，很容易意識到畫質所扮演的重要作用。這個概念包含幾方面的内容：原始圖像的信号質量以及數據處理能力是取得良好畫質的前提條件。
顯示屏的大小、分辨率高低、像素間距和LED選擇是決定人眼感受到的畫質的關鍵參數。
需要選擇一個适合的LED驅動器，能夠把處理後的圖像數據轉換成所需的彩色和動畫效果。
鑒于本文的目的是描述LED顯示屏的LED驅動器解決方案，将在以下的章節重點介紹上面提到三方面内容的最後一點。
要求
在彩色和動畫方面，為取得優異的畫質，需要整合多種不同的功能：高幀率、高刷新率、顔色還原精度等。不過，顯示屏的質量不僅指圖像本身，還指解決方案的整體質量，例如，抗幹擾性和可靠性。
因此，所有的彩色LED顯示屏需要選擇技術精密的LED驅動器：良好的顯色性取決于每個RGB(以及每個顔色)的有效亮度：有效亮度越高，顯示的顔色越豐富。合理而精細地控制亮度需要利用PWM調光技術控制大量的亮度。
高幀率和高刷新率需要高速率地處理大量數據。LED驅動器可利用高頻串口和靈活的數據格式管理功能滿足這些要求。
一支或多支led燈管失效會影響像素顔色的精度，危及影像的整體視覺效果，影響系統的畫質。讓顯示屏保持理想視覺效果需要一個可靠的LED失效條件檢測方法。
解決方案
意法半導體擁有各種顯示器和數字标牌LED驅動器産品，其中STP1612PW05(見圖2)是意法半導體為全彩LED視頻顯示屏專門研制的LED驅動器。這款産品是一個16通道LED驅動器，内置一個高頻串行數據接口。每路通道的最大輸出電流為60mA，可以通過一個外部電阻器調節輸出電流，使用一個8位增益寄存器可以精确調節256級灰度。
在更低的電流下提高電流精度(通道之間典型值±1.5%)符合LED技術的發光效率改進要求。實際上，高能效LED的問世讓顯示屏制造商能夠使用更低的電流LED驅動器取得相同的亮度。該産品為每路輸出通道配備了獨立的可調PWM亮度控制功能。衆所周知的PWM調光功能在LED色彩保護方面的優勢以及4096(12位)或65536(16位)級可調亮度，最終可使色差和畫質得到明顯改進。
此外，為進一步提升調光控制功能，該産品還采用了ScrambledPWM模式。PWM總周期基本上複蓋了很多刷新周期，效果就是像提高調光頻率而保持調光分辨率不變，從而降低畫面閃動。
STP1612PW05内置串行接口符合顯示屏的高速數據速率和數據格式靈活性要求：數據發送時鐘頻率可高達30MHz，采用16x16位格式(若亮度選擇4096級，數據格式為6x12位)或壓縮度更高的256位格式。正如前文提到的，一個抗幹擾性強且可靠的LED驅動器可大幅提升系統的總體質量。
當發現失效的LED燈管(開路或短路)時，STP1612PW05會把檢測結果通過串行接口送到微控制器，從而避免相關像素的顔色變化或關閉，保護圖像的一緻性。
在一幀視頻圖像開始時所有的LED燈管同時導通，這會産生上升斜率很大的湧流，這意味着需要很大的輸入電容，寄生通道會産生振蕩，系統産生噪聲。把四路連續輸出組成一組(第1組OUT0、OUT1、OUT2和OUT3;第2組從OUT4到OUT7。
按照這個順序排列下去)，每組之間連續延時40ns，使輸出通道的導通時間錯開，這樣可以大幅降低湧流。因為任何原因(線路斷開)導緻PWCLK時鐘信号不存在(PWM計數器時鐘信号，用于進行PWM調光控制)，這會讓顯示屏上的所有LED無限期地導通。
除影響圖像正确顯示外，這種意外事件還會燒毀或損壞LED燈管。STP1612PW05内置可以激活PWM時鐘超時斷開的保護功能：當PWCLK信号消失1秒以上時，信号發生器将被強制關閉。
實現目标亮度的LED正向電壓與可設置的電流随着LED顔色不同而變化：在紅光、綠光和藍光三種顔色LED中，紅光LED的正向電壓最低，藍光LED的驅動電流最低。因此，建議每種燈光顔色使用不同的驅動器。
每個LED顯示屏點陣是由16個像素組成，每個像素是由4支彩色LED燈管(1支紅的、1支藍的、2支綠的)組成。16支相同顔色的LED由一顆STP1612PW05驅動。LED電源電壓(VLED)的選擇是在幾個通常是對立的需求之間的一種平衡考量。VLED電壓應該足夠高，使LED能夠保持正确的通态，但是應最大限度地降低LED驅動器的電流發生器的電壓降，否則會引起無用的功耗，并導緻芯片和系統過熱。
全彩LED顯示屏的色彩質量的是鑒定産品好壞最直觀。LED顯示屏技術在前段時間得到進一步的發展，這是非常鼓舞人心的事情，中國LED顯示屏雖然占據全球的80%的市場，然而引領顯示屏的發展并非在中國，為此，深圳LED廠家都是積極的做好LED技術的發展。
