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此次小编所写的文章中所述的电路显示了创建可编程 LED 驱动器更简单的方法，该驱动器非常适用于需要紧凑、可扩展、易于供电和高线性度电源的精确照明控制应用。不过，尺寸必须适应应用的要求，以避免由于各种存在的电感(例如线路电感和寄生电感)引起的任何故障。

为响应新能源法规的要求，LED 正越来越多地被用作节能光源。与传统灯具相比，它们具有决定性优势：能耗更低，寿命更长，并且有各种颜色可供选择。例如，借助 LED，世界上 大的教堂——罗马圣彼得大教堂，现在得以呈现于全新灯光下。通过智能控制系统，即使是其重要藏品 小的细节也可以通过预设的照明场景进行一一呈现。这些数字控制系统集成了可编程 LED 驱动器，因此可按需激活 LED。图 1 显示了一个 3 通道 LED 驱动器配置的示例。

图 1.用于控制三个独立 LED 的 LED 驱动器的简化原理图

数模转换器(DAC)(在本例中为 ADI 公司的 AD5686)的三个输出电压中的每一个都控制一个电压-电流转换器级，在每一级的负载路径中放置独立的 LED，用于每个 LED 通道。所有三个转换器级均由运算放大器(运放)ADA4500-2 并连接一个用来控制 LED 电流的 MOSFET 实现。理论上，这个 LED 电流可以高达几安培，具体取决于电压源(VS)和负载电阻，在本电路中为 2 Ω。因此，选择合适的 MOSFET 非常重要。

DAC 输出电压的质量很大程度上取决于基准电压源 VREF。应使用高质量的基准电压源。ADR4520 就是这样一个例子，如图 1 所示。它具有极低的噪声、超高的长期精度和出色的温度稳定性。

由于 ADA4500-2 的内部设计，典型的轨到轨放大器具有一定的非线性和交越失真。它们的输入级由两个并联的差分晶体管组成：PNP 级(Q1 和 Q2)和 NPN 级(Q3 和 Q4)，如图 2 所示。

图 2.运算放大器中的轨到轨双极晶体管输入级简化版

根据所施加的共模电压，两组输入对产生不同的失调电压和偏置电流。如果共模电压施加到放大器输入端，与正或负电源电压(VS)相差小于 0.7 V，则只会激活两个输入级中的一个。那么，仅会出现对应于有效级的误差(失调电压和偏置电流)。如果电压升至 0.8 V，则两个输入级都将激活。在这种情况下，失调电压可能突然改变，导致所谓的交越失真和非线性。

相比之下，ADA4500-2 具有集成的输入端电荷泵，无需第二个差分对即可覆盖轨到轨输入范围，从而避免了交越失真。ADA4500-2 的其他优势还括低失调、低偏置电流和低噪声分量。

在这类电路中，必须注意负载/电流路径中由 LED 连线产生的电感。导线通常为数米长，如果没有提供正确的补偿，可能会导致异常的振荡。此电路中的补偿通过反馈路径实现，它将由分流电阻测量的电流返回到运算放大器的输入。应根据产生的电感调整 ADA4500-2 上现有的电阻和电容电路。

利用图 1 所示的电路，能够更简易地实现可通过 DAC 编程以用于精确照明控制应用的多通道 LED 驱动器。根据特定需求进行适当调整以避免功能异常也是十分重要的。

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(编辑:云霄电工培训学校)