图1当中给出的表格是LED驱动拓扑选择的参考，这里列出的是比较常用的几个，黑色的圆点表示在此种情况下应该选择哪种拓扑结构。如果只是使用较为简易的电阻器或线性稳压器来驱动LED的话，也是可以的。但是此类方法通常会浪费过多功率。所有相关的设计参数包括输入电压范围、驱动的LED数量、LED电流、隔离、EMI抑制以及效率。大多数的LED驱动电路都属于下列拓扑类型：降压型、升压型、降压-升压型、SEPIC 和反激式拓扑。

在图2当中给出了三种较为基本的拓扑，前两个为BUCK型，最后一个为BOOST型。第一个示意图所显示的降压稳压器适用于输出电压总体小于输入电压的情形。在图2中，降压稳压器会通过改变MOSFET的开启时间来控制电流进入LED。电流感应可通过测量电阻器两端的电压获得，其中该电阻器应与LED串联。对该方法来说，重要的设计难题是如何驱动MOSFET。从性价比的角度来说，推荐使用需要浮动栅极驱动的N通道场效应晶体管(FET)。这需要一个驱动变压器或浮动驱动电路(其可用于维持内部电压高于输入电压)。
相信稍有基础的人都能看出来，图2当中的第二个电路为备选的降压稳压器，其中的MOSFET对接地进行驱动，从而大大降低了驱动电路要求。该电路可选择通过监测FET电流或与LED串联的电流感应电阻来感应 LED电流。后者需要一个电平移位电路来获得电源接地的信息，但这会使简单的设计复杂化。

另外，图2中还显示了一个升压转换器，该转换器可在输出电压总是大于输入电压时使用。由于MOSFET对接地进行驱动并且电流感应电阻也采用接地参考，因此此类拓扑设计起来就很容易。该电路的一个不足之处是在短路期间，通过电感器的电流会毫无限制。但是可以通过保险丝或电子断路器的形式来增加故障保护。此外，某些更为复杂的拓扑也可提供此类保护。

图3当中的电路一般在输出电压和输入电压较为不稳定，呈现时高时低时使用。两者具有相同的折衷特性(其中折衷可在有关电流感应电阻，以及栅极驱动位置的两个降压型拓扑中显现)。图3中的降压-升压型拓扑显示了一个接地参考的栅极驱动。它需要一个电平移位的电流感应信号，但是该反向降压-升压型电路具有一个接地参考的电流感应和电平移位的栅极驱动。如果控制IC与负输出有关，并且电流感应电阻和LED 可交换，那么该反向降压-升压型电路就能以非常有用的方式进行配置。适当的控制IC，就能直接测量输出电流，并且MOSFET也可被直接驱动。
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但是这种方法存在一定的缺陷，就是电流会比较高。如，输出电压和输入电压相同时，电感和电源开关电流则为输出电流的两倍。这会对效率和功耗产生负面的影响。在许多情况下，图7中的“降压或升压型”拓扑将缓和这些问题。在该电路中，降压功率级之后是一个升压。如果输入电压高于输出电压，则在升压级刚好通电时，降压级会进行电压调节。如果输入电压小于输出电压，则升压级会进行调节而降压级则通电。通常要为升压和降压操作预留一些重叠，因此从一个模型转到另一模型时就不存在静带。

当然该电路也是有优点存在的，就是当输出和输入的电压对等时，开关和电感器电流也近乎等同于输出电流。电感纹波电流也趋向于变小。即使该电路中有四个电源开关，通常效率也会得到显著的提高，在电池应用中这一点至关重要。图4中还显示了 SEPIC 拓扑，此类拓扑要求较少的 FET，但需要更多的无源组件。其好处是简单的接地参考 FET 驱动器和控制电路。此外，可将双电感组合到单一的耦合电感中，从而节省空间和成本。但是像降压-升压拓扑一样，它具有比“降压或升压”和脉动输出电流更高的开关电流，这就要求电容器可通过更大的 RMS 电流。

当然，在考虑效率的基础上，所有的效率就都应出于对安全的考虑，一般来说都会规定在离线电压和输出电压之间使用隔离。在此应用中，最具性价比的解决方案是反激式转换器(请参见图5)。它要求所有隔离拓扑的组件数最少。变压器匝比可设计为降压、升压或降压-升压输出电压，这样就提供了极大的设计灵活性。 但其缺点是电源变压器通常为定制组件。此外，在 FET以及输入和输出电容器中存在很高的组件应力。在稳定照明应用中，可通过使用一个“慢速”反馈控制环路(可调节与输入电压同相的LED电流)来实现功率因数校正(PFC)功能。通过调节所需的平均LED电流以及与输入电压同相的输入电流，即可获得较高的功率因数。

现如今，很多的应用中都开始使用LED，而LED则要使用相应的拓扑结构来进行配合 。一般来说，决定使用哪个LED拓扑结构的，通常是输入电压、输出电压和隔离需求等因素。在输出输入电压不稳定的情况下，使用降压或着升压的方法来应对是正确的选择。但是当输入输出电压处于较为稳定的情况下时，选择机会变得比较困难。

总结

本篇文章详细介绍了几种常用的LED拓扑结构，针对输入电压、输出电压、隔离等方面做出了分析。希望在阅读完本篇文章之后，能够对这方面的知识有所积累。

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