（文章來源：電子工程世界）

為響應新能源法規(guī)的要求，LED正越來越多地被用作節(jié)能光源。與傳統(tǒng)燈具相比，它們具有決定性優(yōu)勢：能耗更低，壽命更長，并且有各種顏色可供選擇。例如，借助LED，世界上最大的教堂——羅馬圣彼得大教堂，現(xiàn)在得以呈現(xiàn)于全新燈光下。通過智能控制系統(tǒng)，即使是其重要藏品最小的細節(jié)也可以通過預設的照明場景進行一一呈現(xiàn)。這些數(shù)字控制系統(tǒng)集成了可編程LED驅(qū)動器，因此可按需激活LED。圖1顯示了一個3通道LED驅(qū)動器配置的示例。

數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC）（在本例中為ADI公司的AD5686）的三個輸出電壓中的每一個都控制一個電壓－電流轉(zhuǎn)換器級，在每一級的負載路徑中放置獨立的LED，用于每個LED通道。所有三個轉(zhuǎn)換器級均由運算放大器（運放）ADA4500－2并連接一個用來控制LED電流的MOSFET實現(xiàn)。理論上，這個LED電流可以高達幾安培，具體取決于電壓源（VS）和負載電阻，在本電路中為2 Ω。因此，選擇合適的MOSFET非常重要。

DAC輸出電壓的質(zhì)量很大程度上取決于基準電壓源VREF。應使用高質(zhì)量的基準電壓源。ADR4520就是這樣一個例子，如圖1所示。它具有極低的噪聲、超高的長期精度和出色的溫度穩(wěn)定性。由于ADA4500－2的內(nèi)部設計，典型的軌到軌放大器具有一定的非線性和交越失真。它們的輸入級由兩個并聯(lián)的差分晶體管組成：PNP級（Q1和Q2）和NPN級（Q3和Q4），如圖2所示。

圖1．用于控制三個獨立LED的LED驅(qū)動器的簡化原理圖

圖2．運算放大器中的軌到軌雙極晶體管輸入級簡化版

根據(jù)所施加的共模電壓，兩組輸入對產(chǎn)生不同的失調(diào)電壓和偏置電流。如果共模電壓施加到放大器輸入端，與正或負電源電壓（VS）相差小于0．7 V，則只會激活兩個輸入級中的一個。那么，僅會出現(xiàn)對應于有效級的誤差（失調(diào)電壓和偏置電流）。如果電壓升至0．8 V，則兩個輸入級都將激活。在這種情況下，失調(diào)電壓可能突然改變，導致所謂的交越失真和非線性。

相比之下，ADA4500－2具有集成的輸入端電荷泵，無需第二個差分對即可覆蓋軌到軌輸入范圍，從而避免了交越失真。ADA4500－2的其他優(yōu)勢還包括低失調(diào)、低偏置電流和低噪聲分量。

在這類電路中，必須注意負載／電流路徑中由LED連線產(chǎn)生的電感。導線通常為數(shù)米長，如果沒有提供正確的補償，可能會導致異常的振蕩。此電路中的補償通過反饋路徑實現(xiàn)，它將由分流電阻測量的電流返回到運算放大器的輸入。應根據(jù)產(chǎn)生的電感調(diào)整ADA4500－2上現(xiàn)有的電阻和電容電路。
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