LED 的使用壽命取決于流過它的電流在所有可能的工作條件下如何有效地保持在指定的限制范圍內(nèi)。對于多芯片 LED 模塊，緊密組合的 LED 排列成串，多個 LED 以串聯(lián)、并聯(lián)或串并聯(lián)配置連接，共享一個公共恒流或電壓源，并且每個 LED 串通常以穩(wěn)定電流驅(qū)動這在所有 LED 串中基本相等。雖然燈串電流的微小不平衡不會導(dǎo)致亮度的明顯差異，但復(fù)合正向電壓（所有串聯(lián) LED 的 VF 之和）等參數(shù)及其對溫度和流過它的正向電流 （IF） 大小的關(guān)鍵依賴性，以及其他與工藝相關(guān)的變化，使電流平衡成為一項長期的艱巨任務(wù)。此外，由于任何 LED、串的故障，或 LED 可能因熱點形成而泄漏或效率低下，可能會進(jìn)一步給這些 LED 帶來更多負(fù)擔(dān)，并導(dǎo)致壽命縮短和SSL 及其相關(guān)驅(qū)動源的終災(zāi)難性故障。

　　開發(fā)該驅(qū)動器背后的動機是提供一種高效且容錯的主力，特別是用于包含串聯(lián)或串并聯(lián)配置的中高功率 LED 的集成 LED 模塊。與由分立功率 LED 制成的固態(tài)燈不同，如果集成 LED 芯片由于其運行過程中遇到的電應(yīng)力或熱應(yīng)力而開路、短路或漏電，則無法更換/維修任何有故障的 LED。該電路可處理此類事故并隔離故障串，而不會對功率預(yù)算造成任何損失或影響正常工作的其他串。

　　所提出的設(shè)計理念使用一種技術(shù)，通過將參考電流 （I B ） 注入 LED 串所連接的多個電流敏感開關(guān)，并相應(yīng)地調(diào)整其幅度，從而使并聯(lián)驅(qū)動的 LED 串在指定的調(diào)節(jié)電流范圍內(nèi)工作在其使用壽命期間可能發(fā)生的正常和預(yù)期的電氣故障下，從而提供容錯保護(hù)，防止在短路、漏電或開路情況下 LED 串中的電流不平衡。與其他電路不同，該電路的簡單性、成本效益和效率除了獨創(chuàng)性之外還有許多其他優(yōu)勢。

　　該電路由三個 LED 串 S1、S2 和 S3 組成，每個 LED 串具有三個串聯(lián)連接的 3W 白色 LED，這些 LED 連接到基于 MOSFET/BJT 的恒流吸收器 （CCS）。流入每個串的電流 （IC1…IC3） 由恒定電流 I B決定，產(chǎn)生 V GS，同時施加到所有 MOSFET 的柵極。恒定電流 I B 將柵源電壓 V GS 設(shè)置為 T4、T7 和 T10。一旦 R5 上的電勢降接近 600mV，T3（我們只考慮字符串 1）就會限制通過吸收器的電流，從而減少柵極驅(qū)動。

　　通過將 T5 與 T3 并聯(lián)布線，將另一個功能集成到每個電流吸收器中。通常 T5 保持關(guān)閉狀態(tài)，直到漏極電壓上升到接近Vcc，從而在 R6 上產(chǎn)生足夠的電壓以驅(qū)動 T5 進(jìn)入飽和狀態(tài)，從而通過將柵極接地使 MOSFET 斷電。

　　R*的位置控制 圍繞 T1、T2 和 （R1+R*） 配置的電壓控制電流源 （ V CCS）中恒定電流 （ IB ） 的大小，并相應(yīng)地生成適當(dāng)?shù)腣 GS 來驅(qū)動 MOSFET，但是此外，它還提供模擬電流調(diào)光功能。原理圖中的Ref節(jié)點已作為緊急關(guān)斷功能提供，通過施加接近Vcc 的 電壓禁用所有串，將恒定電流 I B推 至零。I B 等于：

　　I B = （Vcc-Ve） /（R1+R*）

　　性能：對于給定的組件值，正常串電流已設(shè)置為 1A 左右。可以看出，壞情況下的電流通常保持在 1A 左右，除非串電流降至幾 mA 或在極端漏電、短路或開路條件下變得可以忽略不計。對于給定的元件值，IB可以 在 0.4mA 到 1.4mA 之間變化。如果需要，可以通過適當(dāng)減小檢測電阻R5來增加串流電流。LED 和功率 MOSFET 必須安裝在合適的散熱器/金屬芯 PCB 上，以避免熱失控。

　　短路保護(hù)：如果特定燈串中的任何 LED 短路，SSL 將繼續(xù)正常工作，但是，如果整個燈串短路，MOSFET 漏極的電位將升至 Vcc 并且在這種情況下，相應(yīng)的 MOSFET 將被禁用，迫使漏極電流為零。

　　防止 LED 漏電：如果特定燈串中的任何 LED 漏電，它將繼續(xù)正常工作，但是，如果整個燈串漏電，MOSFET 的漏極將升至 Vcc，在這種情況下，MOSFET 將禁用，強制漏極電流為零。