LED越來越多地被用作節能光源，以響應新能源法規。與傳統燈相比，它們具有決定性的優勢：它們消耗更少的能量，具有更長的使用壽命，并且有多種顏色可供選擇。例如，多虧了LED，世界上最大的教堂，羅馬的圣彼得大教堂，現在可以以新的眼光看待。通過智能控制系統，即使是其重要寶藏的最小細節也可以通過預設的照明場景進行照明。這些數字控制系統集成了可編程 LED 驅動器，可根據需要激活 LED。圖 1 顯示了 3 通道 LED 驅動器配置的示例。

數模轉換器（DAC）的三個輸出電壓中的每一個（在本例中為ADI公司的AD5686）控制一個電壓-電流轉換器級，每個LED通道的負載路徑均位于該級中。所有三個轉換器級均由運算放大器ADA4500-2和連接的MOSFET實現，MOSFET控制LED電流。理論上，該LED電流最高可達幾安培，具體取決于電壓源（VS）和負載電阻，在該電路中為2 Ω。因此，選擇合適的MOSFET非常重要。

DAC輸出電壓的質量在很大程度上取決于基準電壓源V。裁判.應使用高質量的參考源。ADR4520就是這樣一個例子，如圖1所示。它具有非常低的噪聲、極高的長期精度以及高溫穩定性。

由于ADR4500-2的內部設計，典型的軌到軌放大器表現出一定的非線性度和交越失真。它們的輸入級由兩個并聯的差分晶體管組成：PNP級（Q1和Q2）和一個NPN級（Q3和Q4），如圖2所示。

圖1.用于控制三個獨立 LED 的 LED 驅動器的簡化原理圖。

圖2.運算放大器上簡化的軌到軌雙極晶體管輸入級。

根據施加的共模電壓，兩個輸入對產生不同的失調電壓和偏置電流。如果放大器輸入端的共模電壓與負電源電壓或正電源電壓相差小于0.7 V（VS），則兩個輸入級中只有一個處于活動狀態。然后，將僅顯示相應有源級的誤差（失調電壓和偏置電流）。如果電壓上升到0.8 V，則兩個輸入級都將處于活動狀態。在這種情況下，失調電壓可能會突然變化，導致所謂的交越失真和非線性。

相比之下，ADA4500-2集成輸入側電荷泵，無需第二個差分對即可覆蓋軌到軌輸入范圍，從而避免交越失真。ADA4500-2的其他優點是低失調、低偏置電流和低噪聲分量。

在此類電路中，必須注意負載/電流路徑中的電感，該電感可能通過LED的接線產生。導線通常有幾米長，如果不提供正確的補償，可能會導致不希望的振蕩。該電路中的補償通過反饋路徑實現，該反饋路徑將由分流電阻測量的電流返回到運算放大器的輸入端。ADA4500-2上的現有電阻和電容電路應根據產生的電感進行調整。

利用圖1所示電路，可以相對容易地實現可通過DAC編程的多通道LED驅動器，以實現精確的照明控制應用。但是，重要的是要根據特定要求調整尺寸以避免故障。

結論

本文介紹的電路展示了一種相對簡單的可編程LED驅動器創建方法，非常適合需要緊湊、可擴展、易于供電和高線性電源的精確照明控制應用。但是，尺寸必須適應應用的要求，以避免由于各種現有電感（例如線路和寄生電感）而導致的任何故障。

審核編輯：郭婷