摘 要：采用一个三端正电压可调输出稳压器组成一个特别简单的可调电流源，用来驱动大功率
白光 LED。此驱动电路很简单及成本低廉。
关键词：三端正电压可调输出稳压器；大功率白光 LED；可调精密电流源
0 引言
自白光 LED 问世以后，用白光 LED 作照明灯
来取代白炽灯的设计与研发不断地进行着，也开
发出不少小功率（1~5 W）白光 LED 灯泡及用数量
较多的 椎5 白光 LED 做成的管为（15~20 W）、睡灯
（40~60 W）等。另外，在汽车上，除开发出有色的
LED 组成的转弯灯、刹车灯、散雾灯外，还用白光
LED 组成倒车灯及车内各种照明灯。这些用 LED
做成的灯具与白炽灯相比较有较好的节能效果，
并有较长的寿命。
随着科学技术的发展，LED 的性能不断地提
高，并且开发出大功率及超大功率 LED（有红、绿、
蓝、白光），单颗白光 LED 的功率在 1~10 W 的比
较常见，近年来开发出 20 W、30 W、甚至 50 W 的
单颗超大功率白光 LED。由于大功率及超大功率
白光 LED 的出现，在 LED 灯具设计上产生一个变
化：功率较大的 LED 灯具（如数十瓦的管灯、路
灯、投射灯）采用几颗大功率白光 LED 或单颗超
大功率白光 LED 来做，取代传统的用数量众多的
椎5 白光 LED 的灯具。其最大的优点是工艺简单，
灯具体积小，可靠性好。
1 LED 的驱动方式及要求
LED 驱动器是一种特殊的电源，它的负载就
是 LED。LED 驱动方式有恒压驱动及恒流驱动，大
功率 LED 一般采用恒流驱动方式。这是因为大功
率 LED 的工作电流大（几百 mA 到几 A）。从 LED
的特性曲线上可看到，当工作电流较大时，其曲线
较徒（如图 1 所示），若电压有一些变化（驻V），会
造成电流较大的变化（驻I）；另外，恒压供电时需要
限流电阻，如图 2 所示，在电流较大时，限流电阻
的损耗也较大。
恒流式 LED 驱动器的要求：恒流输出的大小
可以设定，并且有较大的调节范围；自身的耗电
小，可提高效率；能驱动单颗大功率 LED，也可以
驱动多颗串联的大功率 LED；输出的恒流电流稳 定（精度在 5%左右）；电路简单、外围元器件少、体
积小、成本低。
本文介绍一种采用通用器件组成的恒流式大
功率 LED 驱动器电路，它能满足上述要求。
2 输出可调的三端稳压器
这里采用输出可调的三端稳压器 LM317 或
LM350 组建成恒流电路作为大功率 LED 驱动器。
LM317，输出电压范围 1.24~37 V，输出电流可达
1.5 A，LM350 的输出电压范围是 1.24 V 到 33 V，
输出电流可达到 3 A。这两种型号有多种封装形
式，可根据需要采用 TO-220 封装或贴片式 TO-
263 封装。
LM317 与 LM350 的 TO-220 封装的管脚排列
相同，如图 3 所示。LM317 与 LM350 组成的恒流
源电路相同，如图 4 所示。
在图 4 中，输出的恒流电流 Io 与电阻 R 有关，
其关系式为
Io=1.25V/R （1）
式中：1.25 V 是内部的基准电压。
如果需要驱动的几个串联的 LED，则输入电 压 VIN 与串联的 LED 的压降移VF 及 LM317 或
LM350 的管压降 V DROP 有关，其关系式为
VIN=V DROP+1.25V+移VF （2）
式中：V DROP 值与输出的恒流大小有关（一般为 1~
3 V），输出电流越大则 V DROP 越大。
例如，串联 6 只 1 W 白光 LED，在 350 mA 电
流时其正向压降 VF=3.5 V，则移VF=21 V。电阻 Ro=
1.25V/0.35 A=3.57赘（取标准电阻值 3.6 赘，其功耗
PD=0.35A2伊3.6 赘=0.44 W（取 1 W）。
设 V DROP=2 V，则 VIN 为
VIN=2V+1.25V+21V=24.25 V （3）
可取标准的电流电压 24 V。
如果在设计时，仅知道白光 LED 的正向压降
范围，如某 3 W 白光 LED，其正向压降范围为 3.8~
4.2 V，则计算时应按最大正向压降 4.2 V 来计算。
即 VIN=V DROP+1.25V+移VF(max)来计算。VIN 值不大于
37 V（LM317）及 33 V（LM350）。
在输出电流大，且 V DROP 较大时，三端稳压器
的温度会较高，需要用散热片散热。需要多大尺寸
的散热片，比较方便的办法是试验，先装上一个散
热片，在驱动白光 LED 时测量散热片上三端稳压
器的温度（用 K 型热电偶作温度传感器的数字式
温度计），使三端稳压器的外壳温度不超过 70益。
若超过 80益，则更换更大尺寸的散热片。
3 驱动器的效率
该驱动器的效率 浊 为
浊=移VF/VIN （4）
例如上面举的例子，VIN=24 V，移VF=21 V，则
浊=87.5%。这效率还是相当高的。如果要进一步提
高效率，则可采用低压差的可调出稳压器或专用
大电流白光 LED 驱动器（如 CN5611，上海如韵电
子有限公司生产）。
4 典型应用电路
驱动两个超大功率白光 LED（30 W）的驱动电
路如图 5 所示。30 W 白光 LED 的有关参数：在
2 400 mA 工作电流下，其正向压降范围为 10.6~
11.4 V（内部有 3 个晶片串联的结构）。其有关计算
如下。
4.1 恒流设定电阻 R 的计算
R=1.25V/Io=1.25V/2.4 A=0.52 赘
取 0.51 赘 标准值。
R 的功耗 PD 计算为
PD=Io
2伊R=2.4A2伊0.51赘，计算得 PD=2.93 W，取
5 W。
4.2 输入电压 VIN 的计算
VIN=V DROP+1.25V+移VF
计算时 VF 按最大值计算，则移VF=2伊11.4=
22.8 V，V DROP 设为 3 V，则 VIN=27.05 V 可取 28 V。
由于工作电流为 2.4 A，所以选用 LM350。
图 5 中，采用两个同样的驱动电路来驱动两
组 2伊30 W 超大功率白光 LED。它的电流由输出可
调的 AC/DC 转换器供电。根据试验情况，最后确 定 VIN 值。
这里要说明的一点是，LM317、LM350 是美国
国家半导体公司的产品。但这一型号目前有较多
的半导体器件工厂生产，基本参数相同，可能有个
别参数不完全相同。因此，可以根据实际生产厂家
的数据资料来设计。
在上述计算中，只要保证 LED 的工作电流正
常，VIN 尽可能取得小一些，这样使 LM317 或
LM350 的管耗小一些，转换效率也高一些。
5 结语
由于 LM317、LM350 具有过流限制、短路保护
电路，所以用作大功率白光 LED 驱动电路是安全
的。该电路的特点是电路简单、成本低，有较好的
实用价值。