作者：刘祖明 编著
出版社：化学工业出版社
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LED照明驱动器设计全实例详解试读：
前言
LED照明又称固态照明（SSL），作为继白炽灯、荧光灯后的第三代照明技术，具有节能、环保、安全可靠等特点，固态光源是被业界看好的未来十年替换传统照明器具极具潜力的新型光源，代表着照明技术的未来。发展新固态照明，不仅是照明领域的革命，而且符合当前政府提出的“建设资源节约型和环境友好型社会”的要求。
2000年以来，手机背光源的应用引发了LED的爆发性成长，LED逐渐进入汽车、液晶面板背光源、特殊照明等领域，并获得了快速成长，应用领域进一步扩大。广阔的照明市场将成为LED产业前进的强力引擎，各个国家纷纷制订半导体照明的促进计划，并确定了白炽灯泡退市具体日期，LED照明大规模应用指日可待。由于LED技术的快速发展，最高水平已达普通照明要求，万事俱备只欠成本进一步降低。
目前，可以说LED光源已无处不在，不论是手机、电视、电脑，还是夜景照明、路灯、隧道灯都能看到LED光源的身影。上海世博会场馆的建筑照明、夜景照明设计更是以LED作为光源的主力军，或者说是以LED光源作为素材的。LED光源在室内照明方面的进展更是异常迅速。
随着高亮度大功率LED的商品化，以及世界各国政府的大力推进与财政支持，使得LED的芯片设计和封装技术发展突飞猛进，这也使高亮度大功率LED的生产成本迅速下降，使该类LED的销售价格越来越接近普通大众能接受的目标价格。这无疑是推动绿色、节能、环保的LED灯具市场迅猛发展的根本动力所在。
笔者长期从事LED照明技术的研究和开发工作，积累了丰富的实践经验，并且编写了数本关于LED照明方面的图书，在业界产生了一定的影响。特别是笔者在前几年出版了一本《LED照明驱动器设计案例精解》一书，深受读者的关注，很多读者发来邮件或打来电话与笔者交流LED技术，并提出了宝贵的意见。笔者经过这两年的考虑，在吸取读者意见的基础上，并结合这几年LED发展的新技术，决定对《LED照明驱动器设计案例精解》一书进行内容修订，增加了很多实际的LED设计实例，使本书内容更加全面和实用。
本书共分6章，分别介绍了LED照明基础知识，LED射灯、LED日光灯、LED台灯、LED路灯、LED景观照明等灯具的驱动器设计。
书中给出了大量LED照明驱动器设计电路，读者可根据给出的电路原理图直接应用或结合具体的使用条件设计出性价比最优的产品。在材料收集和技术交流方面得到同行或国内专家的支持，在此表示衷心地感谢。
全书主要由刘祖明编写，参加本书资料收集或整理工作的还有刘文沁、钟柳青、钟勇、张安若、祝建孙、刘国柱、刘艳生、刘艳明、邱寿华等。
由于时间仓促，以及编者水平有限，书中存在不足之处在所难免，敬请广大读者批评指正。编著者第1章 LED照明知识1.1 LED的工作原理
发光二极管简称为LED，是由镓（Ga）与砷（As）、磷（P）的化合物制成的二极管，当电子与空穴复合时能辐射出可见光，因而可以用作电路及仪器中的指示灯，或者用LED组成矩阵显示文字或数字。磷砷化镓（GaAsP）二极管发红光，磷化镓（GaP）二极管发绿光，碳化硅二极管发黄光。
LED是半导体二极管的一种，可以把电能转化成光能。发光二极管与普通二极管一样，是由一个PN结组成，也具有单向导电性。当加上正向电压后，从P区注入N区的空穴和由N区注入P区的电子，在PN结附近数微米内分别与N区的电子和P区的空穴复合，产生自发辐射的荧光。不同的半导体材料中电子和空穴所处的能量状态不同。当电子和空穴复合时释放出的能量多少不同，释放出的能量越多，则发出的光的波长越短。常用的是发红光、绿光或黄光的二极管。
LED发射的是自发辐射光（非相干光）。大多采用双异质结结构，把有源层夹在P型和N型限制层间，但没有光学谐振腔，故无阈值。LED分为正面发光型和侧面发光型，侧面发光型LED的驱动电流较大，输出光功率小，但光束发射角小，与光纤的耦合效率高，故入纤光功率比正面发光型LED高。
二极管是最简单的一种半导体设备。广义的半导体是指那些具有可变导电能力的材料。大多数半导体是由不良导体掺入杂质（另一种材料的原子）而形成的，而掺入杂质的过程称为掺杂。
就LED而言，典型的导体材料为砷化铝镓（AlGaAs）。在纯净的砷化铝镓中，每个原子与相邻的原子连接完好，没有多余的自由电子（带负电荷的粒子）来传导电流。而材料经掺杂后，掺入的原子打破了原有平衡，材料内或是产生了自由电子，或是产生了可供电子移动的空穴。无论是自由电子数目的增多还是空穴数目的增多，都会增强材料的导电性。
具有多余电子的半导体称为N型材料，因其含有多余的带负电荷的粒子。在N型材料中，自由电子能够从带负电荷的区域移往带正电荷的区域。
拥有多余空穴的半导体称为P型材料，因为它在导电效果上相当于含有带正电荷的粒子。电子可以在空穴间转移，从带负电荷的区域移往带正电荷的区域。因此，空穴本身就像是从带正电荷的区域移往带负电荷的区域。
一个二极管由一段P型材料同一段N型材料相连而成，且两端连有电极。这种结构只能沿一个方向传导电流。当二极管两端不加电压时，N型材料中的电子会沿着层间的PN结（junction）运动，去填充P型材料中的空穴，并形成一个耗尽区。在耗尽区内，半导体材料回到它原来的绝缘态——即所有的空穴都被填充，因而耗尽区内既没有自由电子，也没有供电子移动的空间，电荷则不能流动。
说明：在PN结内，N型材料中的自由电子填充了P型材料中的空穴。这样，在二极管的中间就产生了一个绝缘层，称为耗尽区。
为了使耗尽区消失，必须使电子从N型区域移往P型区域，同时空穴沿相反的方向移动。因此，可以将二极管N型的一端与电路的负极相连，同时P型的那一端与正极相连。N型材料中的自由电子被负极排斥，又被正极吸引；而P型材料中的空穴会沿反方向移动。如果两电极之间的电压足够高，耗尽区内的电子会被推出空穴，从而再次获得自由移动的能力。此时耗尽区消失，电荷可以通过二极管。1.1.1 LED与传统光源的不同发光机理
发光二极管（LED）是由Ⅲ-Ⅳ族化合物，如GaAs（砷化镓）、GaP（磷化镓）、GaAsP（磷砷化镓）等半导体制成的，其核心是PN结。因此它具有和普通二极管中PN结的伏安特性，即正向导通，反向截止、击穿特性。此外，在一定条件下，它还具有发光特性。在正向电压下，电子由N区注入P区，空穴由P区注入N区。进入对方区域的少数载流子（少子）一部分与多数载流子（多子）复合而发光，如图1-1所示。图1-1 LED发光原理
假设发光是在P区中发生的，那么注入的电子与价带空穴直接复合而发光，或者先被发光中心捕获后，再与空穴复合发光。除了这种发光复合外，还有些电子被非发光中心（这个中心介于导带、介带中间附近）捕获，而后再与空穴复合，每次释放的能量不大，不能形成可见光。发光的复合量相对于非发光复合量的比例越大，光量子效率越高。由于复合是在少子扩散区内发光的，所以光仅在靠近PN结面数微米以内产生。
理论和实践证明，光的峰值波长λ与发光区域的半导体材料禁带宽度Eg有关，即λ≈1240/Eg（mm），式中，Eg的单位为电子伏特（eV）。若能产生可见光（波长在380nm紫光～780nm红光），半导体材料的Eg应在3.26～1.63eV之间。比红光波长长的光为红外光。现在已有红外、红、绿、蓝、黄、白发光二极管，但其中蓝光发射二极管成本、价格很高，使用不普遍。1.1.2 LED发光器件的结构特点
50年前人们已经了解半导体材料可产生光的基本知识，第一个商用二极管生产于1960年。LED是英文Light Emitting Diode（发光二极管）的缩写，它的基本结构是一块电致发光的半导体材料，置于一个有引线的架子上，然后四周用环氧树脂密封，起到保护内部芯线的作用，所以LED的抗振性能好。小功率LED结构如图1-2所示。大功率LED结构如图1-3所示。图1-2 小功率LED结构图1-3 大功率LED结构
说明：大功率LED是指功率在1W以上的LED，常用的大功率LED一般为1W、3W、5W。
发光二极管（LED）的核心部分是由P型半导体和N型半导体组成的晶片，在P型半导体和N型半导体之间有一个过渡层，称为PN结。在某些半导体材料的PN结中，注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来，从而把电能直接转换为光能。PN结加反向电压，少数载流子难以注入，故不发光。这种利用注入式电致发光原理制作的二极管叫发光二极管，统称为LED。当它处于正向工作状态时（即两端加上正向电压），电流从LED阳极流向阴极时，半导体晶体就发出从紫外到红外不同颜色的光线，光的强弱与通过LED的电流有关。
LED光源作为新兴的第四代照明光源，具有以下特点。
①电压 LED使用直流电源，供电电压为DC6～24V，根据产品不同而异，所以它是一个比使用高压电源更安全的电源，特别适用于公共场所。
②效能 消耗能量较同光效的白炽灯减少80％。
③适用性 很小，每个单元LED小片是3～5mm的正方形，所以可以制备成各种形状的器件，并且适合于易变的环境。
④稳定性 10万小时，光衰为初始的50％。
⑤响应时间 其白炽灯的响应时间为毫秒（ms）级，LED灯的响应时间为纳秒（ns）级。
⑥对环境污染 无有害金属汞。
⑦颜色 改变电流可以变色，LED方便地通过化学修饰方法，调整材料的能带结构和带隙，实现红、黄、绿、蓝、橙多色发光。如小电流时为红色的LED，随着电流的增加，可以依次变为橙色、黄色，最后为绿色。
⑧价格 LED的价格比较昂贵，几只LED的价格就可以与一只白炽灯的价格相当，而通常每组信号灯需由300～500只LED构成。1.1.3 白光LED的实现方法
白光LED的实现方法主要分PC和MC两大类。PC是指荧光粉转换，而MC是指多芯片即三基色RGB合成。
多芯片LED，或者说三基色RGB合成LED，是将RGB三基色LED芯片封装在一起来产生白光，还可以利用红、绿、蓝、黄橙四色LED来产生白光，构成多芯片白光LED。利用RGB三色LED组合构成白光LED的技术是最单纯的，避免了荧光粉转换和Sticks频移造成的能量损失而获得相比之下最高的发光效率，而且可以分开控制3种不同的光色LED的光强，实现全彩变色的效果。但是，该方法制成的白光LED的各个光色随驱动电流和温度变化不一致，随时间的衰减速度也不相同。而且其散热问题也比较突出，生产成本居高不下。
而荧光粉转换LED主要有两种，即二基色荧光粉转换LED和三基色荧光粉转换LED。“蓝光LED芯片+YAG荧光粉”是一种常见的二基色荧光粉转换LED，最直接的方法是用发蓝光的LED芯片和可被蓝光有效激活的发黄光的钇铝石榴石（YAG）荧光粉有机结合组成白光LED。这种白光LED的结构简单，成本较低，制作工艺相对简单且比较成熟。但是它的光效较低，显色指数不高；光色随电流变化易出现月晕；激发荧光粉发光的过程中存在着能量损耗；荧光粉及封装材料老化后会导致色温漂移和寿命缩短；功率型白光LED还存在空间色度均匀性等问题。
三基色荧光粉转换LED可以在较高发光效率的前提下，有效地提升LED的显色性，它具有较高的光视效能和显色指数。制备三基色白光LED较常用的方法是，利用紫外光（UV）LED激发一组可被紫外光有效激发的红、绿、蓝（RGB）三基色荧光粉。其特点为光谱的可见光部分完全由荧光粉产生。不过，它的电光转化效率较低；粉体混合较困难，有待研发高效率的荧光粉；封装材料在紫外光照射下容易老化，寿命较短，存在紫外线泄漏的隐患；高效功率型UV LED不易制备。1.1.4 LED封装
LED芯片只是一块很小的固体（芯片），LED芯片的两个电极要在显微镜下才能看见，加入电流之后，LED芯片才会发光。在制作工艺上，除了要对LED芯片的两个电极进行焊接，引出正、负极引脚之外，同时必须对LED芯片和两个电极焊接地方进行保护。
LED PN结能发射多少光，主要取决于LED芯片的质量、芯片结构、几何形状、封装内部材料及包装材料。所以对LED要结合LED芯片的大小、功率大小来选择适当的封装方式，使LED的发光强度最大。（1）插件型封装（引脚式封装）
常规ф5mm型LED引脚式封装是将边长0.25mm的正方形管芯粘结或烧结在支架上，管芯的正极通过球形接触点与金线键合为内引线与一条管脚相连，负极通过反射杯和支架的另一管脚相连，之后在其顶部用环氧树脂包封。插件型封装外形，如图1-4所示。图1-4 插件型封装外形（2）COB封装
COB是板上芯片直装的英文缩写（Chip On Board），其工艺是先在基底表面用导热环氧树脂（掺银颗粒的环氧树脂）覆盖硅片安放点，再通过胶黏剂或焊料将LED芯片直接粘贴到PCB板上，最后通过引线（金线）键合实现芯片与PCB板间电互连的封装技术。COB封装外形如图1-5所示。图1-5 COB封装外形（3）SMD封装
SMD封装是一种新型的表面贴装式半导体发光器件，具有体积小、散射角大、发光均匀性好、可靠性高等优点。电气连接采取2引脚、4引脚或6引脚贴片的方式，是当前常用的光源。SMD封装外形如图1-6所示。图1-6 SMD封装外形（4）大功率LED封装
大功率LED是指拥有大额定工作电流的LED，功率可以达到1W、2W甚至数十瓦，工作电流可以是几百毫安到几安不等。大功率LED外形，如图1-7所示。图1-7 大功率LED封装外形
说明：静电或浪涌电压会使LED失效，建议在使用LED时手带防静电手腕或防静电手套，所有的器件、设备和机器必须接地。建议采取防范措施来防止设备产生的浪涌电压作用到LED上，当检验由单个LED组装成成品时，建议检验每个LED是否已被静电破坏。检验可通过一指示灯测试或在一低电流下正向导通电压测试。已遭到破坏的LED表现为与正常LED不同的特性，如说正向电压变的更低或在小电流下不发光。（5）LED的存储条件
打开包装之前，LED存放温度为25℃、湿度50％或更低条件下。LED打开包装后要在12小时内焊接完成，剩余未焊接LED应存放在防潮包装袋内，建议把剩余LED放回到原来的包装内，如密封的带吸湿的容器内。LED电极、支架、热沉全部是铜材质并且表面电镀银的。银在有腐蚀性的物质环境下可能会受到污染而受到影响，避免存放在会引起LED腐蚀、失去光泽、支架变色的环境下。LED腐蚀或变色可能降低可焊接性或影响光学特性，LED暴露在高温的有腐蚀性的环境中更可能会加快LED的腐蚀，避免LED从不同的环境温度中快速的转移，尤其要注意在高湿环境下，可能引起收缩。
说明：如果LED打开包装超过24小时，要进行除湿或烘烤处理。（6）LED的清洗
LED的清洗推荐使用酒精作为LED的清洗溶剂，当用其他溶剂清洗前需要确定是否会损坏LED或LED内部结构。根据国际惯例不能用氟利昂作为清洗LED的溶剂，不能用超声波清洗LED。当确实需要用超声波清洗LED时，超声波清洗LED的作用取决于超声波强度及其他相关条件。清洗之前，需要提前测试或LED生产商联系，以确定是否会给LED带来任何损害。1.2 LED驱动电源的选择和设计应考虑的问题
LED是具有普通二极管特性的发光二极管，它只能单方向通电。通常LED亮度输出与通过LED电流成正比，但白光LED在大电流下会出现饱和现象，发光效率大幅度降低，甚至失效，因此LED使用电流不能超过其规格额定值。另外，LED亮度输出与温度成反比，所以使用中应尽量减少电源发热和设计良好的散热系统。
目前LED均采用直流驱动，因此在市电与LED之间需要加一个电源适配器（即LED驱动电源）。它的功能是把交流市电转换成合适LED的直流电。根据电网的用电规则和LED的驱动特性要求，在选择和设计LED驱动电源时要考虑到以下几点。
①高可靠性。
②高效率。
③高功率因数。
④驱动方式。现在通行的有两种：其一是一个恒压源供多个恒流源，每个恒流源单独给每路LED供电。这种方式，组合灵活，一路LED故障，不影响其他LED的工作，但成本会略高一点。另一种是直接恒流供电，LED串联或并联运行。它的优点是成本低一点，但灵活性差，还要解决某个LED故障，不影响其他LED运行的问题。这两种形式，在一段时间内并存。多路恒流输出供电方式，在成本和性能方面会较好。也许是以后的主流方向。
⑤浪涌保护。LED抗浪涌的能力是比较差的，特别是抗反向电压能力。加强这方面的保护也很重要。有些LED灯装在户外，如LED路灯。由于电网负载的启用和雷击的感应从电网系统会侵入各种浪涌，有些浪涌会导致LED的损坏。因此LED驱动电源要有抑制浪涌的侵入，保护LED不被损坏的能力。
⑥保护功能。电源除了常规的保护功能外，最好在恒流输出中增加LED温度负反馈（增加热敏电阻），防止LED温度过高。
⑦防护方面。户外安装型灯具，电源结构要防水、防潮，外壳要耐晒。
⑧驱动电源的寿命要与LED的寿命相适配。
⑨要符合安规和电磁兼容的要求。1.3 LED防静电基础知识（1）静电
物质都是由分子组成，分子是由原子组成，原子由带负电的电子和带正电荷的质子组成。在正常状况下，一个原子的质子数与电子数量相同，正负平衡，所以对外表现出不带电的现象。但是电子环绕于原子核周围，一经外力即脱离轨道，离开原来的原子A而侵入其他的原子B，A原子因缺少电子数而带有正电现象，称为阳离子，B原子因增加电子数而呈带负电现象，称为阴离子。造成不平衡电子分布的原因即是电子受外力而脱离轨道，这个外力包含各种能量（如动能、位能、热能、化学能……），静电是一种客观的自然现象，产生的方式很多，基本过程可归纳为：接触→电荷→转移→偶电层形成→电荷分离。设备或人体上的静电最高可达数万伏甚至数十万伏，在正常操作条件下也常达数百至数千伏。人体由于自身的动作及与其他物体的接触-分离、摩擦或感应等因素，可以带上几千伏甚至上万伏的静电。静电是正、负电荷在局部范围内失去平衡的结果。它是一种电能，留存在物体表面，具有高电位、低电量、小电流和作用时间短的特点。
当两个不同的物体相互接触时就会使得一个物体失去一些电荷如电子转移到另一个物体使其带正电，而另一个物体得到一些剩余电子的物体而带负电。若在分离的过程中电荷难以中和，电荷就会积累使物体带上静电。所以物体与其他物体接触后分离就会带上静电。通常在从一个物体上剥离一张塑料薄膜时就是一种典型的“接触分离”起电，在日常生活中脱衣服产生的静电也是“接触分离”起电。在我们的周围环境甚至我们的身上都会带有不同程度的静电，当静电积累到一定程度时就会发生放电。（2）静电损害的特点
静电放电（ESD）会引起发光二极管PN结的击穿，是LED器件封装和LED应用行业中静电危害的主要方式。静电损伤具有如下特点。
①隐蔽性 人体不能直接感知静电，即使发生静电放电，人体也不一定能有电击的感觉，这是因为人体感知的静电放电电压为2～3kV。大多数情况都是通过测试或者实际应用，才能发现LED器件已受静电损伤。
②潜伏性 静电放电可能造成LED突发性失效或潜在性失效。突发性失效造成LED的永久性失效即短路。潜在性失效则可使LED的性能参数劣化，例如漏电流加大，一般InGaN基LED受到静电损伤后所形成的隐患并无任何方法可以解决。
③随机性 LED什么情况下会遭受到静电破坏呢？可以这么说，从LED芯片生产后一直到它损坏以前所有的过程都受到静电的威胁，而这些静电的产生也具有随机性。但是由于芯片的尺寸极小，约0.2mm×0.2mm，电极之间的距离就更小，如果处在静电场中，两极之间的电势差别接近于零；电极的微小面积，局限了接触静电放电的状态。因此，芯片受到静电的损伤要比器件小得多。
④复杂性 在静电放电的情况下，开始放电电源是空间电荷，因而它所储存的能量是有限的，不像外加电源那样具有持续放电的能力，故它仅能提供短暂发生的局部击穿能量。虽然静电放电的能量较小，但其放电波形很复杂，控制起来也比较麻烦。另外，LED极为精细，失效分析难度大，使人容易误把静电损伤失效当作其他失效，在对静电放电损害未充分认识之前，常常是由于早期失效或情况不明的失效，从而不自觉地掩盖了失效的真正原因。
⑤严重性 ESD潜在性失效只引起部分参数劣变，如果不超过合格范围，就意味着被损伤的LED可能毫无察觉地通过最后测试，导致出现过早期失效，这对各层次的制造商来说，其结果是最损声誉的。ESD以极高的强度很迅速地发生，放电电流流经LED的PN结时，产生的焦耳热使芯片PN两极之间局部介质熔融，造成PN结短路或漏电，对失效器件解剖分析，一般在高倍金相显微镜下，可以观察到引起即时的和不可逆转的损坏击穿点，但是受到解剖手段和器件封装材料的限制，经常因为芯片污染或机械损伤等原因，而不能确定击穿点，反向放电时，电流较正向放电集中，功率密度大，因此LED反向放电ESD失效阈值较正向低得多。（3）静电对LED的危害
LED芯片为GaN宽禁带材料，电阻率较高，该类芯片在生产过程中因静电产生的感生电荷不易消失，累积到相当的程度，可以产生很高的静电电压。当超过材料的承受能力时，会发生击穿现象并放电。蓝宝石衬底的蓝色芯片其正负电极均位于芯片上面，间距很小；对于InGaN/AlGaN/GaN双异质结，InGaN有源层仅几十纳米，对静电的承受能力很小，极易被静电击穿，使器件失效。GaN基LED和传统的LED相比，抗静电能力差是其鲜明的缺点，静电导致的失效问题已成为影响产品合格率和使用推广的一个非常棘手的问题。（4）LED对静电的防范措施
静电控制的主要措施有：静电的泄漏和耗散、静电中和、静电屏蔽与接地、增湿等。静电放电引起的元器件击穿损害是电子工业最普遍、最严重的静电危害，它分硬击穿和软击穿。硬击穿是一次性造成元器件介质击穿、烧毁或永久性失效；软击穿则是造成器件的性能劣化或参数指标下降。
在LED产业化生产中，静电的防范是否得当，直接影响到产品的成品率、可靠性和经济效益。静电的防范措施有如下几种。
①对生产、使用场所从人体、台垫、地板、空间及产品传输、堆放等方面实施防范，手段有防静电服装、手套、手环、鞋、垫、盒、离子风扇、检测仪器等。
②芯片上设计静电保护线路。也可从衬底材料、外延结构和芯片结构上改进，在很大程度上解决防静电击穿的问题，例如用SiC做衬底，使P和N的两个电极从两个面引出，可以较大程度上解决这一问题，再如用Flip-Chip，在LED的PN结两端的硅片上制作两个背对背稳压管钳位达到保护LED的PN结不受静电威胁。
③LED应用上装配静电保护器件。
④LED储存运输过程中静电防护。
⑤防静电性能的检测周期及注意事项。防静电台垫、地板、工鞋、工衣、周转容器等应至少每月检测一次。防静电手腕带、风枪、风机、仪器等应每天检测一次。检测时，须考虑受检场所的温度、湿度等因素。（5）静电测量的主要参数
①电荷量 静电的实质是存在剩余电荷。电荷是所有的有关静电现象本质方面的物理量。电位、电场、电流等有关的量都是由于电荷的存在或电荷的移动而产生的物理量。在科研院所、高等院校、检测站和工矿企业等部门经常需要测量物体的电荷量或电荷密度。表示静电电荷量的多少用电量Q表示，其单位是库仑（C），由于库仑的单位太大通常用微库或纳库。6121C=10μC=10nC
②静电电压 由于在很多场合测量静电电位较容易，另一个常用的静电参数是静电电位，其单位为伏，但由于静电电压通常很高，因此常用一个较大的单位，即千伏（kV）。（6）LED产品防静电总体要求
①LED接触者的防静电措施 凡接触静电敏感器件的人员（生产、装配、测量、调试、保管、发放等），均应注意以下事项：
a.使用防静电腕带（或肘带、踝带）；
b.穿着防静电工作服、鞋、帽；
c.应避免可能造成静电损伤的操作；
d.从包装内倾斜器件出来时，应尽可能轻缓，避免快速倾斜时产生静电荷（严重电位可达1000～1500V）；
e.拿器件时，应接触管壳，尽量不要碰器件的外引线或引脚；
f.操作者在操作前，要先用手接触防静电工作台或金属接地线，然后再进行工作；
g.在静电防护区内，不要做易于产生静电的动作，如擦脚、搓手、穿和脱工作服等。
②LED使用时环境防静电措施69
a.铺设防静电地板且有接地消散系统，表面电阻率：10～10Ω/2cm。
b.静电敏感器件应在防静电工作台上操作，防静电工作台面应铺设用静电耗散材料制作的防护工作面，并且进行接地处理。692
ⅰ.表面电阻率：10～10Ω/cm。382
ⅱ.体电阻率：10～10Ω/cm。
ⅲ.摩擦起电电位：≤100V。
ⅳ.静电电压衰减时间：≤0.5s。
c.静电敏感器件的整个使用操作过程，应开动直流式离子风机，且在离子风机的有效作用范围内（一般不超出60cm）操作。
d.静电防护区的相对湿度控制在50％以上，最好在70％～80％之间。
e.要有良好的防静电接地系统，将地面、墙面、工作台、设备、仪器和腕带等，按工作区域和单元，相互隔离，顺次入地，再汇入总线入地。
f.静电保护区内应使用防静电器具：静电防护区的各种容器，工作夹具、工作台面和设备垫等应避免使用易产生静电的材料，主要指普通塑料制品和橡胶制品。
g.焊接用的烙铁（最好用直式恒温烙铁）和使用的测试仪器要接地良好。
③LED包装、运输和储存过程中的防静电措施
a.包装 静电敏感器件必须装入防静电包装盒或包装箱内才能装运。这种包装使用运送器件时，不会因振动和摩擦而产生静电。不要用尼龙袋、普通塑胶袋或乙烯材料进行包装。静电敏感器件在使用前不允许随意拆除器件的防静电包装。装配前不要过早地将器件从防静电包装盒中取出。拆除包装盒应在静电保护区内进行，拆除器件应立即放入事先准备好的导电盒中存放。
b.运输 运输时，要尽量减少机械振动和冲击。
c.储存 静电敏感器件以及安装有静电敏感器件的印制电路板或整机储存时，也要采取防静电措施。（7）LED抗静电特点
①红色LED抗静电能力较强 PN结是LED的基本结构，但由于材料不同，其抗静电的能力也不同。红色、橙色、黄色LED所用的材料主要是GaP与GaAs及其混晶GaAsP，这些化合物半导体禁带宽度在1.8～2.2V之间，PN结易掺杂低阻性材料，其导电性能较好，但遇到静电电荷时较容易释放掉，故抗静电能力会好一些。
②蓝绿色LED抗静电能力较弱 蓝色、绿色LED的PN结附近材料是InGaN，其禁带宽度为3.3V，比一般的红色、橙色、黄色LED材料大50％左右，电阻率相对较高。再加上这一类LED的衬底是高阻值的蓝宝石（AlO）制成的，其导电性和导热性都很差。23
蓝、绿光LED的PN结电极是V型电极（双电极型），电极之间的距离<300μm，一旦积累了感应的静电电荷，很容易在该处发生自激放电，由于InGaN的发光启动层较薄，因此静电放电中该层更容易被击穿。
③被静电击伤的芯片，如图1-8所示。图1-8 被静电击伤的芯片（8）LED静电放电敏感度检测
静电放电敏感度ESDS，是电子元器件的重要可靠性指标之一，它反映了电子元器件抵抗静电放电损失的能力。进行静电放电敏感度检测的目的：了解和分析元器件抗ESDS检测结果，有助于元器件的设计者和生产者，通过改进设计方案和改进生产工艺，提高元器件抗ESDS水平；了解和掌握元器件抗ESDS检测结果，以便元器件的使用者，在生产组装过程中，采取必要的静电防护措施。ESDS检测试验是破坏性试验，所有经过试验的样品应报废，不得进入生产流通出厂。
LED的ESDS检测目前没有国家标准，一般参照我国军标GJB-548A-96和Bellcore的TR-NWT-00870标准。最常用的ESDS检测，有三种标准波形：标准人体模型（Human Body Model，HBM）、机器模型（MM）和带电器件模型（CDM）。发光二极管LED属于光电器件，应采用标准人体模型（HBM），如图1-9所示。图1-9 标准人体模型（HBM）
LED的ESDS检测方法如下。
①ESDS检测前，先采用LED光电参数测试仪或晶体管图示仪测试待检LED样品的光电参数和性能，并记录相关参数；
②将ESDS专用测试仪，设定为标准人体模型（HBM）及放电电压设定在阈值；
③采用三个正的、三个负的脉冲进行放电试验，脉冲之间至少有1s的延迟；
④ESDS放电冲击后，再测试样品的光电参数和性能，以判定样品是否失效或参数劣化。
标准人体模型（HBM）是ESD模型中建立最早和最主要的模型之一。不同标准所规定的ESDS检测方法基本相同，只有在细节上有点差异，但是在抗ESD等级分类上差别较大。我国军标GJB—548A—96对器件抗ESD分为三个等级：Ⅰ级抗静电电压为0～1999V；Ⅱ级抗静电电压为2000～3999V；Ⅲ级抗静电电压为4000V以上。（9）ESD静电防护技术
①一般静电防护的基本思路如下。
a.从元器件设计方面，把静电保护设计到LED器件内，例如大功率LED，设计者在承载InGaN基LED芯片倒装的硅片上，设计静电保护二极管，这时硅片不但作为InGaN的承载基体，还起到ESD保护作用，使采用这种芯片封装的器件ESDS达到几千伏。它的优点是直接提高器件抗ESD能力，简化封装生产和器件安装等过程的静电防护措施，缺点是增加成本、增大体积，芯片生产工艺复杂并且需要专业生产设备。
b.从生产工艺方面，有两种静电防护途径，首先是消除产生静电的材料与过程，通过材料的选用，使静电产生的途径不存在了或者减少了，从源头消除了静电放电的产生与积累，是静电防护的有效的基本方法之一；其次是通过泄放或中和防止静电放电，因为产生静电的所有途径是不可能完全消除的，所以我们需要安全地泄放或中和那些要发生的静电，防止静电放电的发生。
②人体防静电系统 人体防静电系统主要由防静电手腕带、防静电工作服、鞋袜等组成，必要时还需要辅以防静电工作帽、手套、脚套等物品。这种整体的防静电系统兼备静电泄放、中和和屏蔽的作用，防静电手腕带由静电导电材料制成，通过与皮肤直接接触，把人体静电直接导走，所以手腕带在使用时必须与皮肤接触良好，使皮肤上的瞬时静电电压小于100V。防静电工作椅、桌垫、地垫的材料使用静电导电织物为面料，它们在与人的接触中不产生静电，并能将人体本身所带静电很快泄放，导入大地，起到静电防护作用。
③防静电操作系统 防静电台垫，在进行静电敏感器件的操作时，工作台上应铺设具有静电导电和静电耗散功能的材料制成的防静电台垫。使所有与器件接触的端子、工具、仪器仪表、人体达到一致的电位，并通过接地使静电能迅速泄放。
④静电接地技术 接地就是直接将静电通过一条导线的连接泄放到大地，这是防静电措施中最直接最有效的，多数静电防护系统的效果，都依赖于接地地线的质量，静电接地技术是静电泄放工艺中的主要环节，系统接地的质量将直接影响电荷的释放能力。地线必须是能够接受或提供大量电荷的，理想的地线应该是一个优良的导体，即电流流过地线时不产生电位降，地线上各点电位相同。在工作区的静电地线应为静电专用地线，不得与其他地线共用。防静电接地是厂房基建工程中重要的指标之一。
⑤生产过程的静电防护 LED从芯片到封装应用的生产过程较复杂，就防静电而言，是一个综合治理的过程，应渗透到生产的各个环节，并根据各生产环节的工艺要求，提出不同的对策，以达到对器件的有效静电防护。对固定单个设备（如固晶机、键合台、测试设备、波峰焊设备等）的工艺要求：
a.设备应良好接地；
b.有必要的设备周围要铺设防静电地垫；
c.操作者穿戴防静电衣、帽、腕带等；
d.必要时，在静电防护关键部位设置离子风机。
⑥离子风机
绝缘体往往容易产生静电，用接地的方法是不能消除绝缘体上的静电，通常利用离子作用来中和这些绝缘材料上的静电。离子风机是一种吹出离子化气流的设备，它用来中和累积在绝缘材料上的任何电荷，提供一个等电位的工作区域。
⑦其他注意事项
a.进行InGaN基LED测试时，除了测试仪接地外，还要了解测试仪的测试线路，特别是恒流测试的电源开路电压不能过高，以免LED受到负反馈脉冲电压的冲击而失效；
b.相同条件下，湿度（空气中潮气）的上升，静电电位降低了，即ESD的危险性降低了，但仍然存在，因此不可放松静电防护措施，应保持良好的工作习惯。
c.包装是产品出厂前的最后一个环节，包装工艺的好坏直接影响产品到达用户手中是否为合格品。包装应采用防静电屏蔽袋，它用于器件的包装、运输和储存，具有一定的防潮效果。
d.如果从事可能触及高电压的工作，例如维修仪器设备可能触及220V市电，操作人员不应该戴接地防静电手腕带或脚带等，以防止可能出现人身电击事故，因为它们提供从身体到大地的通路。（10）防静电标准汇编
电子产品防静电放电控制手册 GJB/Z 105—98
集成电路防静电包装管 SJ/T 10147—91
防静电工作区技术要求 GJB 3007—97
电子产品制造防静电系统测试方法 SJ/T 10694—1996
电子产品防静电放电控制大纲 GJB 1649—93
电子设备制造防静电技术要求 SJ/T 10533—94
电子元器件制造防静电技术要求 SJ/T 10630—1995
可热封柔韧性防静电阻隔材料规范 GJB 2605—1996
通信机房静电防护手册 YD/T 754—95
电子计算机机房施工及验收规范 SJ/T 30003—93
电子计算机机房设计规范 GB 50174—93
电子计算机机房设计规范（条文说明）
防静电活动地板通用规范 SJ/T 10796—2001
防静电贴面板通用规范 SJ/T 11236—2001
防静电周转容器通用规范 SJ/T 11277—2002
防静电鞋、导电鞋技术要求 GB 4385—1995
防静电工作服 GB 12014—89
安全帽及其实验方法 GB 2811-2812—89
纺织品静电测试方法控制 GB/T 12703—91
橡胶工业静电安全规程 GB 4655—84
点火工品生产防静电安全规程 WJ 1912—90
防止静电事故通用导则 GB 12158—90
地板覆盖层和装配地板的静电性能 SJ/T 11159—98
计算站场地安全要求 GB 9361—88
建筑内部装修设计防火规范 GB 50222—95
航天系统地面设施接地要求 QJ 1211—37
固体电工绝缘材料电阻、体积电阻系数和表面电阻系数试验方法 GB 1410—89
铺地材料临界辐射通量的测定辐射热源法 GB 11785—89
防静电地面施工及验收规范 SJ/T 31469—20021.4 LED电源（1）LED电源的分类
LED照明系统需要借助于恒流供电，目前主流的恒流驱动设计方案是利用线性或开关型DC/DC稳压器结合特定的反馈电路为LED提供恒流供电，根据DC/DC稳压器外围电路设计的差异，又可以分为电感型LED驱动器和开关电容型LED驱动器。电感型升压驱动器方案的优点是驱动电流较高，LED的端电压较低、功耗较低、效率保持不变，特别适用于驱动多只LED的应用。在大功率LED驱动器设计中，主要采用开关电容型LED驱动方案，其优点是LED两端的电压较高、流过的电流较大，从而获得较高的功效及光学效率。
LED电源按驱动方式可以分为恒流式和稳压式两大类。
恒流式的特点如下。
①恒流驱动电路驱动LED是很理想的，缺点就是价格较高。
②恒流电路虽然不怕负载短路，但是严禁负载完全开路。
③恒流驱动电路输出的电流是恒定的，而输出的直流电压却随着负载阻值的大小不同在一定范围内变化。
④要限制LED的使用数量，因为它有最大承受电流及电压值。
稳压式的特点如下。
①稳压电路确定各项参数后，输出的是固定电压，输出的电流却随着负载的增减而变化。
②稳压电路虽然不怕负载开路，但是严禁负载完全短路。
③整流后的电压变化会影响LED的亮度。
④要使每串以稳压电路驱动LED显示亮度均匀，需要加上合适的电阻才可以。（2）LED电源电路结构分类
LED电源按电路结构可以分为以下六类。
①常规变压器降压 这种电源的优点是体积小，不足之处是重量偏重、电源效率也很低，一般在45％～60％，因为可靠性不高，所以一般很少用，在水底灯或地埋灯中会使用。
②电子变压器降压 这种电源结构不足之处是转换效率低，电压范围窄，一般为180～240V，波纹干扰大。
③阻容降压 这种方式的LED电源容易受电网电压波动的影响，电源效率低，不宜在闪动时使用，因为电路通过电容降压，在闪动使用时，由于充放电的作用，通过LED的瞬间电流极大，容易损坏芯片。
④电阻降压 这种供电方式电源效率很低，而且系统的可靠性也较低。因为电路通过电阻降压，受电网电压变化的干扰较大，不容易做成稳压电源，并且降压电阻本身还要消耗很大部分的能量。
⑤RCC降压式开关电源 这种方式的LED电源优点是稳压范围比较宽、电源效率比较高，一般可在70％～80％，应用较广。缺点主要是开关频率不易控制，负载电压波纹系数较大，异常情况负载适应性差。
⑥PWM控制式开关电源 目前来说，PWM控制方式设计的LED电源是比较理想的，因为这种开关电源的输出电压或电流都很稳定，电源转换效率极高，一般都可以高达80％～90％，并且输出电压、电流十分稳定。目前是应用最广泛的电源。
PWM控制式开关电源主要由四部分组成，它们分别是输入整流滤波部分、输出整流滤波部分、PWM稳压控制部分、开关能量转换部分。而且这种电路都有完善的保护措施，属于高可靠性电源。（3）LED电源参数
①LED电源短路保护 用电流传感器或者相当于电流传感器的小电阻，当检测到电流大于某设定数值的时候就关闭输出，或者打开一组输出限流电路，起到保护作用。
说明：常规由空气开关（断路器）、熔丝、热敏电阻、芯片来实现短路保护，但是其中熔丝不管是不是自恢复的，都不能算是保护了，算是一种补救措施。就目前而言，短路保护已经不是质量的影响因素，很多成熟的方案可以利用。
②LED电源过温保护 一般包括：功率场效应管的温度检测电路、电流检测电路、比较电路。温度检测电路，用于检测功率场效应管的导通电压，得到一个与电流成正比的温度信号S1，并将该信号输出到比较电路；电流检测电路，用于检测功率场效应管的漏极电流，得到一个与电流成正比的信号S2作为温度比较的基准信号，并将该信号输出到比较电路；比较电路用于将所输入的温度检测信号和温度基准信号进行比较判断，当温度检测信号大于温度基准信号时输出过温保护信号。
说明：一般用于保护受温度影响较大的电子元器件或者以热能转换为主的电器中。但是在LED电源行业，温升还是一个难题。散热面积小了影响温升，大了会影响安装，所以若想在最大的功率密度下获得较低温升，只有把焦点定位在优质的电子元器件上，当然这为厂家的成本降低出了很大的难题。
③LED电源过压保护 通过电压敏感非线性元件与被保护电路并联，且在并联后与电流敏感非线性元件串联电路，在没有受到过电压侵害时，电流敏感元件R保持小的阻抗，而电压敏感元件保持很高的t阻抗，但在过压时，电流敏感非线性元件阻抗增加和电压敏感非线性元件阻抗降低，保证了被保护电路免遭过压危害。
说明：大多数的放大器过压保护方法是利用二极管将过压故障电流旁路到地或者电源轨上，但这些二极管的电容和泄漏电流会导致失真和带宽降低。
④LED电源纹波噪声 开关电源中的变压器、MOS管、整流管等都是几十千赫兹的高频振荡波形，幅度较大，这个波动是产生纹波的根本，即使次级输出用滤波电路，但纹波存留几十到上百兆伏。
说明：无论何种工作方式的直流-直流变换器都用电解电容或钽电容吸收输出纹波，然而，从0℃开始，这些电容的介质损耗角正切tanδ增大，+20℃时是-20℃时的20～50倍，纹波也按此比例增大，所以选择合适的电容是关键之一。（4）开关电源拓扑结构概述
主回路是开关电源中，功率电流流经的通路。主回路一般包含了开关电源中的开关器件、储能器件、脉冲变压器、滤波器、输出整流器等所有功率器件，以及供电输入端和负载端。
开关电源的类型很多，在研究开发或者维修电源系统时，全面了解开关电源主回路的各种基本类型以及工作原理，具有极其重要的意义。
开关电源主回路可以分为非隔离式与隔离式两大类型。
①非隔离式电路 非隔离——输入端与输出端电气相通，没有隔离。
a.串联式结构 串联——在主回路中开关器件（图1-10所示的开关三极管VT）与输入端、输出端、电感器L、负载R四者成串联连接L的关系。图1-10 串联型开关稳压电路主回路
开关管VT交替工作于通/断两种状态，当开关管VT导通时，输入端电源通过开关管VT及电感器L对负载供电，并同时对电感器L充电，当开关管T关断时，电感器L中的反向电动势使续流二极管VD自动导通，电感器L中储存的能量通过续流二极管VD形成的回路，对负载R继续供电，从而保证了负载端获得连续的电流。串联式结构，只能获得低于输入电压的输出电压，因此为降压式变换。
b.并联式结构 并联——在主回路中，相对于输入端而言，开关器件（图1-11所示的开关三极管VT）与输出端负载成并联连接的关系。图1-11 并联型开关稳压电路主回路
开关管VT交替工作于通/断两种状态，当开关管VT导通时，输入端电源通过开关管VT对电感器L充电，同时续流二极管VD关断，负载R靠电容器存储的电能供电；当开关管VT关断时，续流二极管VD导通，输入端电源电压与电感器L中的自感电动势正向叠加后，通过续流二极管VD对负载R供电，并同时对电容器C充电。
由此可见，并联式结构中，可以获得高于输入电压的输出电压，因此为升压式变换。并且为了获得连续的负载电流，并联结构比串联结构对输出滤波电容C的容量有更高的要求。
c.极性反转型变换器结构 极性反转——输出电压与输入电压的极性相反。电路的基本结构特征是：在主回路中，相对于输入端而言，电感器L与负载成并联，如图1-12所示。图1-12 极性反转换能电路
开关管VT交替工作于通/断两种状态，工作过程与并联式结构相似，当开关管VT导通时，输入端电源通过开关管VT对电感器L充电，同时续流二极管VD关断，负载R靠电容器存储的电能供电；当开关L管VT关断时，续流二极管VD导通，电感器L中的自感电动势通过续流二极管VD对负载R供电，并同时对电容器C充电；由于续流二极L管VD的反向极性，使输出端获得相反极性的电压输出。
②隔离式电路 隔离——输入端与输出端电气不相通，通过脉冲变压器的磁耦合方式传递能量，输入输出完全电气隔离。
a.单端正激式 单端——通过一只开关器件单向驱动脉冲变压器；正激——脉冲变压器的原/副边相位关系，确保在开关管导通，驱动脉冲变压器原边时，变压器副边同时对负载供电。
该电路的最大问题是：开关管VT交替工作于通/断两种状态，当开关管关断时，脉冲变压器处于“空载”状态，其中储存的磁能将被积累到下一个周期，直至电感器饱和，使开关器件烧毁。图1-13中的VD3与N3构成的磁通复位电路，提供了泄放多余磁能的渠道。图1-13 单端正激式开关电源主回路
b.单端反激式 反激式电路与正激式电路相反，脉冲变压器的原/副边相位关系，确保当开关管导通，驱动脉冲变压器原边时，变压器副边不对负载供电，即原/副边交错通断。脉冲变压器磁能被积累的问题容易解决，但是，由于变压器存在漏感，将在原边形成电压尖峰，可能击穿开关器件，需要设置电压钳位电路予以保护VD3、N3构成的回路。从电路原理图1-14上看，反激式与正激式很相似，表面上只是变压器同名端的区别，但电路的工作方式不同，VD3、N3的作用也不同。图1-14 单端反激式开关电源主回路
c.推挽（变压器中心抽头）式 这种电路结构的特点是：对称性结构，脉冲变压器原边是两个对称线圈，两只开关管接成对称关系，轮流通断，工作过程类似于线性放大电路中的乙类推挽功率放大器，如图1-15所示。图1-15 推挽（变压器中心抽头）式换能电路
优点：高频变压器磁芯利用率高（与单端电路相比）、电源电压利用率高（与后面要叙述的半桥电路相比）、输出功率大、两管基极均为低电平，驱动电路简单。
缺点：变压器绕组利用率低，对开关管的耐压要求比较高（至少是电源电压的2倍）。
d.全桥式 这种电路结构的特点是：由四只相同的开关管接成电桥结构驱动脉冲变压器原边。
图1-16中VT1、VT4为一对，由同一组信号驱动，同时导通/关端；VT2、VT3为另一对，由另一组信号驱动，同时导通/关端。两对开关管轮流通/断，在变压器原边线圈中形成正/负交变的脉冲电流。图1-16 全桥式开关电源主回路
优点：与推挽结构相比，原边绕组减少了一半，开关管耐压降低一半。
缺点：使用的开关管数量多，且要求参数一致性好，驱动电路复杂，实现同步比较困难。这种电路结构通常使用在1kW以上超大功率开关电源电路中。
e.半桥式 电路的结构类似于全桥式，只是把其中的两只开关管（VT3、VT4）换成了两只等值大电容C、C，如图1-17所示。12图1-17 半桥式开关电源主回路
优点：具有一定的抗不平衡能力，对电路对称性要求不很严格；适应的功率范围较大，从几十瓦到几千瓦都可以；开关管耐压要求较低；电路成本比全桥电路低等。这种电路常常被用于各种非稳压输出的DC变换器，如电子荧光灯驱动电路中。（5）LED驱动电源的拓扑结构
对于低压应用来说，最通用的电压是DC 12V、24V和AC 12V，这些应用常常要用到一个Bulk调节器。虽然如前所述，Bulk是首选，但是在LED照明应用中，随着LED数量的增加，Boost调节器也得到了越来越多的应用。设计者们不再满足于手电筒或者单个杯灯应用，而把目光投到大尺寸通用照明和达到几千流明或者是1万流明以上的照明系统。例如街灯、路灯、公寓庭院灯和商业照明、体育场照明和建筑内外装饰照明。
LED驱动设计中的主要技术挑战是要给阵列中的每个LED提供一个可控正向电流I。理想状态下，每个LED都会安装一个单组链来确F保通过每个设备的电流都相同。当需要把输入DC电压提升到一个高DC输出电压的时候，Boost调节器是最简单的选择，因为它允许在给定电压下串联更多的LED。
通用照明系统设计者通常需要把输入电压设计成AC 110V或者AC 220V。如果功率因数校正（PFC）、隔离和线路谐波滤波都不需要的话，那么单级非隔离转换器（Buck、Boost或各种Buck-Boost拓扑）就可以使用交流电压的校正输出来直接驱动长串的串联连接LED。然而，在很多情况下，我们需要使用一个中间DC总线电压，它是由一个采用了通用交流输入并且电路中有PFC、隔离和滤波的AC/DC调节器产生的。包括安规要求在内，一个低中间电压总线降低了电介质击穿和电弧问题，使维修人员的工作更安全。
欧盟提出了世界上最严格的安全规定：任何高于25W的光源都要具有PFC。几年后，北美和亚洲的相关国家也做出了同样的规定。诸如UL和CE这样的安全标准电气规定限制了供给Boost的LED驱动的AC/DC供电输出电压。通常电压规定为DC12V和DC24V，有时是DC 48V。这些中间电压总线很少超过DC 60V，也就是ULClass2定为DC电压的最高值。
①Boost调节器 不管是否要控制输出电压或输出电流，Boost调节器都要比Buck调节器更难设计。持续导通状态（CCM）Boost转换器中的平均感应电流等于负载电流（LED电流）乘以1/（1-D），这里D是占空度。Boost电压调节器需要设计者考虑到输入电压的限制来保证电感的正确设计，特别是额定峰值电流。
LED驱动加了一个可变输出电压，这个电压影响了占空比，因此也影响了主电感器的电感值和额定电流。为了避免电感饱和，最大平均值和电流峰值必须由V和V同时求出。例如，一个标准IN-MINO-MAX的白色InGaNLED的V可以从3V变到4V。串联的LED越多，V和FO-MINV的间距就越大。O-MAX
不同于带有输出电感的Bulk调节器，Boost转换器有一个非持续输出电流。因此，输出电容需要输出电压要持续（输出电流也如此）。这里要说明的是电压调节器中的输出电容被设计成兼有滤波器并且在负载瞬变时可以保持输出电压，在电流调节中，它只是起到了类似一个AC电流滤波器的作用。电容值要尽量低，并且要与所期望的LED波动电流保持一致。输出电容越小（同时也可以尽量降低成本和大小），转换器对输出电流的反应就越快，这样LED的调光反应就越好。
Boost转换器的另外一个设计难点是控制环。Buck调节器允许电压模式的PWM控制、峰值电流模式的PWM控制以及其他的滞后控制。注意到处于CCM的Boost调节器（低功率、便携设备除外）的右半平面零和在控制开关关闭的时候还在向输出供电的特性，它们几乎被限定在峰值电流模式PWM控制。要设计一个控制输出电流的BoostLED驱动，控制环必须要把LED看作是负载来分析，这与Boost电压调节器的典型负载非常不同。
在峰值电流模式控制中，负载阻抗对DC增益和控制到输出转换函数的低频极点有很大影响。对电压调节器来说，负载阻抗由输出电压与输出电流的比值来决定。LED是个拥有动态电阻的二极管。这个动态电阻只能通过做出V（I）曲线，然后用切线来找到合适的正向FF电流的斜率来决定。电流调节器使用负载本身来作为反馈分频器来闭环。这就使DC增益降低了[R/（R+r）]倍。SNSSNSD
一般情况下用一个简单的积分器损失稳定带宽来补偿Boost的LED驱动。事实上是大多数或者说许多LED驱动应用需要调光。无论调光是通过IF的线性调节（模拟调光）来完成，还是通过高频打开或切断输出（数字或PWM调光）来实现，系统都需要像电压调节器实现的高带宽和快速瞬变反应。
②Buck-boost调节器 照明用LED的开发要比固态光源标准的发展快得多。大量不同种类的LED拥有很多不同的供电电压。串联的LED的数目、种类及其不同的加工和模具温度都产生了不同的输出电压。通常来说，Buck调节器是最好的LED驱动器，其次是Boost，但是在这个应用中，它们没有优劣之分。如果一定要用Buck-boost调节器，最难的决定就是采用哪种拓扑。
任何拓扑的Buck-Boost调节器和Buck调节器或Boost调节器的最基本的区别是Buck-Boost从来没有把输入供电直接连接到输出。在一
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