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控制$LED驅(qū)動器的集成電路是硅基的，所以在1.25 V的范圍內(nèi)有一個典型的帶隙。要在1.25V處達(dá)到1%的容差，亦即需要±12.5mV的電壓范圍。這并不難實現(xiàn)，能達(dá)到這種容差或更好容差范圍的低價電壓參考電路或電源控制IC種類繁多，價格低廉。當(dāng)控制輸出電壓時，可在極低功率下使用高精度電阻來反饋輸出電壓(如圖1a所示)。為控制輸出電流，需要對反饋方式做出一些調(diào)整，如圖1b所示。這是目前控制輸出電流的唯一且最簡單的手段。

圖1a：電壓反饋 圖1b：電流反饋

深入研究之后，就會發(fā)現(xiàn)這種做法的一個主要缺點是：負(fù)載和反饋電路二者是完全相同的。參考電壓被加在與LED串聯(lián)的一個電阻上，這意味著參考電壓或LED電流越高，電阻消耗的功率越大。所以，第一代專用$LED驅(qū)動集成電路的參考電壓要遠(yuǎn)低于現(xiàn)在的產(chǎn)品，這類似于電池充電器。電壓更低意味著功耗更低，也意味著更小、更便宜、更低損耗的電流檢測電阻。在圖1b所示的簡單的低端反饋環(huán)境下，200mV是常規(guī)的電壓選擇。但是，要在200mV參考電壓下實現(xiàn)±1%的容差，則需要一個價格很高的集成電路，此時相對于標(biāo)稱參考電壓的容差為±2mV。盡管這并不是不可能實現(xiàn)的，不過更高的精度需要更高的成本。±2mV的容差需要高精度電壓參考所需的生產(chǎn)、測試和分檔技術(shù)，此時，附加成本應(yīng)花費在更智能的LED驅(qū)動器上。新的費用的價值是增加了一個反饋回路，借助該回路，可以利用光輸出(而非電流輸出)來控制如何驅(qū)動LED。

測量光輸出

就像數(shù)字產(chǎn)品設(shè)計師在電源設(shè)計中遇到不確定問題時會采取仿真解決問題那樣，電力電子工程師出身的系統(tǒng)架構(gòu)師在進行LED燈具設(shè)計時會想到高精度的輸出。LED制造商已經(jīng)清楚的表明，光通量與前向電流成正比。利用相同的電流驅(qū)動所有LED，那么每個$LED會產(chǎn)生相同的光通量。因此，電力電子工程師就會得出結(jié)論：高精確度的電流是必須的。這樣一來，他們就忘記了光輸出的流明和勒克斯值(而不是安培值)才是重點。測量電流是很容易的，而相對的，測量光則需要昂貴的大型設(shè)備，如圖2所示的積分球，而大部分電子工程師對積分球都不太了解。

圖2：光學(xué)積分球截面圖

另外，即使容差為±0.1%的電流源(其價格會相當(dāng)高)有巨大的市場價值，它對在實際光輸出中產(chǎn)生嚴(yán)格的容差值上沒有什么作用。通過觀察LED光通量的分檔可以確定這一點。表1給出了世界三大頂級電力光電半導(dǎo)體制造商的高端冷白光LED在350mA和25?C條件下的光通量分檔結(jié)果。注意最后一列是各分檔的容差平均值，而不是所有光通量分檔范圍內(nèi)的容差。

表1 世界三大頂級電力光電半導(dǎo)體制造商的高端冷白光LED在350 mA和25?C下的光通量分檔結(jié)果。

計算光輸出精度

了解到來自單個通量分檔的LED光輸出會有±3%到±10%的容差之后，系統(tǒng)工程師可能會因此得出結(jié)論：驅(qū)動電流容差值必須是越嚴(yán)格越好。然而從統(tǒng)計學(xué)角度來看，該觀點并不正確。一個常見的但不正確的假設(shè)是：任何值的整體容差都等于最壞條件下各值的簡單累加。為LED供電的電流源的容差和$LED光通量的容差是互不相關(guān)的 - 它們在最初階段就已相互獨立。對于不相關(guān)的兩個因子X和Y，整體容差Z并不是X和Y的容差之和，而是應(yīng)該利用下述表達(dá)式進行計算：