過去幾年中，LED市場已經出現了大幅成長。隨著散熱、封裝和製程方面取得的進步，已經實現了更高的亮度、更高的效率、更長的壽命和更低的成本。與白熾燈泡不同的是，LED沒有會燒斷的燈絲，而且它們的工作溫度往往較低。

此外，白熾燈泡還將90％的電能以熱量的形式浪費掉了。順便一提，白熾燈泡的照明燈具設計之所以更像散熱片（而不是用於散播所產生之光線的外罩），其原因就在於此。

大功率或高亮度（HB）LED的光輸出已經超過了每瓦100流明（即100lm/W）這一具有里程碑意義的關鍵數值。實際上，有些製造商聲稱，已經在實驗室中實現了200 lm/W的光輸出。那麼，顯然在發光效率方面，LED已經超過了白熾燈（典型的60W白熾燈光輸出大約為14 lm/W）。或者換一種說法，一個光源的光輸出量（用流明來衡量）與產生該光輸出所消耗的功率（以瓦來衡量）之比。

即便如此，人們仍然預計，在未來一年，具150 lm/W光輸出的LED將能在市面上方便地買到。另一個好處是LED的壽命。視計算方式的不同，一個白光LED燈至少擁有三萬五千小時的壽命，有些甚至聲稱能長達10萬小時，而白熾燈的壽命大約為1000小時。

為了正確理解這一點，我們可以做一下如下計算，如果你每天使用一個LED燈10小時，那麼該LED燈應該能持續使用9年半時間，與標準白熾燈的1/3年大相徑庭！

圖一 : 　LT3791 以高達 100W 的功率驅動一個 3A LED 陣列

LED驅動IC才是發光關鍵

高亮度LED照明的成本也已經非常迅速地下降了。過去幾年，單個白光二極體的價格已經下降，而一個LED燈中具備幾個二極體，這些二極體的成本占LED燈成本的大部分。很多LED業界分析師預測，今年，取代白熾燈的LED燈的價格將達到消費者可接受的程度。

有些LED製造商宣佈，已經設計出了一些發光晶片，能使LED燈產生與大多數家庭中常見的75W白熾燈相媲美的光輸出。這類LED晶片通常僅需要大約9W功率就能產生同樣的光輸出量。與光輸出量相同的白熾燈相比，9W功率連其1/8都不到。

不過，很少有人認識到，這些效率超乎尋常的LED燈的關鍵之處，是LED燈內驅動LED所需的電路。令人難以置信的是，這種電路的核心是類比LED驅動IC。

今天，LED驅動IC必須具有的一個主要的性能特點，以充分地對LED調光。既然LED是用定電流驅動的，且DC電流值與LED亮度成正比，那麼要透過控制LED電流來改變LED亮度，就有兩種調光方法。第一種方法是類比調光，採用這種方法時，LED DC 電流值隨恒定LED電流值的降低成正比降低。降低LED電流可能引起LED色彩的變化，或者LED電流控制不準確。

第二種方法是數位或脈衝寬度調變（PWM）調光。PWM調光以等於或高於100Hz的頻率導通和斷開LED，以這種頻率切換，人眼是察覺不到的。PWM調光的工作週期與LED亮度成正比，而在導通時LED電流保持相同的值（如LED驅動IC所設定），從而在高調光比時保持了恒定不變的LED色彩。這種PWM調光方法在某些應用中使用時，能實現高達30,000:1的調光比。

尤其在驅動高亮度LED的情況下，LED驅動IC必須憑藉既滿足輸入電壓範圍，又滿足所需的輸出電壓及電流要求的轉換架構，為很多不同類型的LED配置提供充足的電流和電壓。一個值得注意的例外是離線式LED應用，理想情況下，高亮度LED驅動IC應該具有以下特點：

圖二 : 　提供 20A LED 電流的 LT3743 典型應用原理圖

汽車採用高亮度 LED 的例子

毫無疑問，大部分汽車前照燈仍然還是白熾燈。不過，白熾燈的主導地位已經開始面臨來自高強度放電（HID）燈和高亮度LED燈的壓力。高強度放電燈包括所有用在普通照明應用中的高強度放電燈，例如高壓水銀蒸氣燈、高壓鈉燈、低壓鈉燈以及金屬鹵化物燈。

要在室內、建築物或室外空間為工作或生活環境照明，普通照明光源已經足夠了。這類環境照明包括住宅照明、商業和工業照明、路燈以及汽車前燈。高強度放電氙燈是第一種用於汽車前照燈的高強度放電燈，其於20世紀90年代推出。不過，這類燈的生產製造成本非常高，因此它們的使用一直限於高檔汽車。由於最近高亮度LED燈的推出，未來這類高強度放電氙燈的使用將會迅速減少。因此，未來10年高亮度LED前燈的成長率將是最高的。

汽車照明系統設計者面臨的最大障礙之一，是如何優化最新一代LED的所有特色和優勢。既然LED一般需要一個準確和高效率的電流源，和一種為LED調光的方法，那麼LED驅動IC就必須設計為在種類繁多的工作條件下滿足這些要求。此外，LED的電源解決方案必須是高效率、堅固及可靠的，同時還必須非常精小並具有高成本效益。

可以說，就驅動LED而言，要求最嚴苛的應用之一將是前照燈系統（由遠光燈和近光燈、白天行車燈、霧燈以及方向燈組成），因為前照燈處於嚴苛的汽車電氣環境中，同時還必須適應多種溫度條件的變化。而且，前照燈必須能裝進非常受限的空間中，成本結構也要有吸引力。

結語

毫無疑問的，高亮度 LED 能符合廣泛的應用要求，因為與白熾燈相比，高亮度 LED 具固有的高功率效率和長工作壽命，所以很多設計者正在轉向高亮度 LED。顯然，就任何給定的應用而言，選擇合適的 LED 以提供所需的光輸出是設計者的責任。然而，可以大幅提升總體設計的 LED 驅動 IC 常常被忽視。

幸運的是，凌力爾特等製造商很早前就認識到此需求，而且已經透過推出革命性的 IC迎接此挑戰，這些 IC 兼具豐富的功能和性能特點，使系統設計師的選擇工作變得更容易了。因此，無論最終應用來自汽車、工業或其他領域，都可望變得更好！

（作者為Linear凌力爾特電源產品部產品行銷總監，完整技術報告請見CTIMES科技網）