原创 延长白光LED工作寿命的光反馈

本文相关DataSheet：

ISL29000    EL7630    

　　除了颜色以外，LED光输出变化是正向电流和环境温度的函数。如图1所示，LED在其工作电流范围内的光输出变化可高达150%。因此，设计者解决问题时首先要着眼于用恒定电流驱动LED。最常见的白光LED驱动器电路采用电感式DC/DC 升压转换器拓扑，类似于图2中的电路。电流反馈控制器确保电流检测电阻R₁两端的电压恒定不变。因此，控制器会改变整个电路串上的电压，以保持LED电流恒定，而不用考虑LED的实际光输出。

　　用一个电流源驱动串接白光LED的假设是，在恒流下，LED的光输出保持不变。不幸的是，所有LED都会随着运行时间的增加而出现亮度的非线性下降。虽然用于指示灯的彩色LED这点不太明显，但白光LED照明阵列长期使用时的亮度下降会越来越显著。亮度变化还是温度的函数，在大的温度范围内使用也会影响照明装置的性能（图3，上曲线）。

　　为了补偿由于使用寿命和温度波动所致LED输出变动，除了电压或电流数据以外，控制回路还需要更多信息。为控制回路增加一个环境光传感器和光反馈，可以在时间和温度变化的情况下使白光LED的输出保持一致与恒定。光传感器可以测量LED的光输出强度，为控制回 路提供一个反馈信号，从而调整电流以产生一个相对恒定的光输出。当 LED 光输出下降时，增加的电流就补偿了由于寿命和温度所导致的变动（图3， 下曲线）。

　　图4中的电路带有一个光反馈回路，采用Intersil的ISL29000光/电流传感器IC₂，它负责检测LED光输出的变化，并减少加在 IC₁（Intersil 的电流控制器 EL7630）上的反馈电压。然后，脉宽调制控制器增大 LED 驱动电流的占空比，提升 LED 电流，直到反馈电压达到额定值。当环境温度下降时，LED 的光输出趋向于增加，IC₂ 为控制器提供一个较高的反馈电压，控制器做出响应，减小占空比以降低 LED 的电流，因此补偿了温度的下降。