過去幾年來，高亮度發(fā)光二極管(HB-LED)在每封裝流明輸出和光效(單位為l m/w)方面的性能快速提升。商用的1W LED已提供有冷色溫LED(色溫5000K)的每封裝流明輸出超過1001m，光效達1001m/W ，而相同功率等級的暖色溫白光LED(色溫3000～3500K)也超過了70～801m。與兩年前相比，這些性能等級提高了30%～40%。有了這樣的性能，LED如今正逐步發(fā)展成為眾多高性能應用中傳統(tǒng)白熾燈、鹵素燈和熒光燈的切實可行的替代光源。因此，固態(tài)照明(ssL)相當多地滲入到了汽車、商業(yè)和景觀照明，以及城市街道照明之中。LED還能用于新應用，如基于實際太陽能板的遠程照明，因為這很容易借可充電電池產生LED所要求的直流驅動電流。此外，如果恰當設計，LED燈具的工作壽命可達3～595小時，因而顯著降低替代燈泡方面常見的維護成本。

然而，就控制及驅動這些LED而言，在使用方面存在不少矛盾之處。例如，許多照明系統(tǒng)設計所使用或修改的已有電源方案并沒有充分顧及HB-LED的獨特驅動要求。如果設計人員要優(yōu)化LED照明所能提供的優(yōu)勢，必須仔細考慮驅動及控制這些器件所使用的技術，從而提供高能效及高性價比的方案。HB-LED照明系統(tǒng)的主要組件包括LED發(fā)射器、電源轉換、控制及驅動、 熱管理，以及眾多應用中會涉及到的光學組件。如果不充分考慮所有這些組件，相應的LED照明系統(tǒng)就不太可能得到優(yōu)化。LED與大多數(shù)燈泡不一樣，是帶有指向性的光源，故在諸多應用中，使用鏡頭、反射鏡或擴散板來提供所需的發(fā)光圖案以及燈具的照明外觀至關重要。同樣，如果不恰當處理熱管理問題，照明系統(tǒng)的工作壽命也會大幅縮短，從而沖抵使用長壽命 L E D的主要優(yōu)勢。電源和驅動方面對照明系統(tǒng)的長期工作同等重要。HB-LED照明設計中的供電電壓源取決于所投入應用的類型。就建筑物及室內照明而言，電壓源通常是交流主電源。戶外照明可能采用寬泛穩(wěn)壓的電源，如低壓交流電源、帶備用電池的太陽能板或交流主電源。在汽車應用中，電源通常是鉛酸電池 (12Vdc)。

如果沒有某種形式的電源轉換，應當避免使用電壓源來驅動LED發(fā)射器，這是由于正常的電壓波動會造成LED電流大幅變化，因為LED的電壓/電流(V/I)曲線非常陡峭；在不同驅動電流、溫度和生產(不同批次)差異條件下，LED正向電壓變化范圍較寬。此外，出于安全因素，大多數(shù)交流主電源應用都有基于電子開關電源或磁變壓器的隔離電源轉換，將高線路電壓轉換為適合驅動LED的安全低電壓。

LED驅動電路的其中一項主要功能是在多種工作條件下穩(wěn)流，而不論輸入條件如何及正向電壓如何變化。驅動電路必須符合能效、電容容限、外形因數(shù)、成本及安全性方面的應用要求。與此同時，所選的方法必須易用及足夠強固，從而適應特定應用的極端環(huán)境。

有幾種不同的穩(wěn)流方法。采用固定電壓電源供電的電阻是最簡單、最低成本的穩(wěn)流方法。實際上，它們并不穩(wěn)流，只是在LED正向電壓變化及源電壓變化并導致電流變化從而引起亮度變異時，簡單地限制最大電流。對于低電流指示器應用而言，這可能可以接受，但隨著電流增大及串聯(lián)的LED數(shù)量增加，問題就出現(xiàn)了。要克服這個問題，需要費錢又費時地對LED進行編碼及選擇恰當?shù)碾娮鑱砥ヅ銵ED串正向電壓。即使采取這些步驟，仍然會有由輸入電壓變化導致的亮度變化問題。

另一種穩(wěn)流方法選擇是恒流線性穩(wěn)壓器(CCR)。它們易于設計，能夠提供有效的穩(wěn)流及更多的特性，如高溫時電流反走及調光控制。CCR可以涵蓋簡單的雙端穩(wěn)壓器到靈活的可調節(jié)電流設定點線性穩(wěn)壓器集成電路。CCR的主要局限是輸入電壓源必須永遠高于輸出正向電壓以恰當工作，而且它們可能能效較低，熱耗散較高。后一點(Ul熱耗散)是LED驅動電流、輸入電源變化及正向電壓變化的直接函數(shù)。因此，在設計及選擇過程中，封裝及總體散熱能力是關鍵考慮因素。通常線性驅動器能并行配置以擴散熱耗散，或者必須裝配在有散熱能力的封裝內。

出于能效因素及靈活性，開關穩(wěn)壓器被廣泛使用。這種方法成本較高，技術也較復雜，但能提供顯著優(yōu)勢，如支持任何類型的輸入電壓與輸出電壓關系，且根據(jù)輸入/輸出條件，能效高于90%。與線性穩(wěn)壓器不同，它們對電磁干擾(EMI)很敏感，給設計人員帶來另一項需要注意的設計約束。對于中到大功率應用或涉及寬輸入電壓范圍的應用而言，開關穩(wěn)壓器是唯一可行的選擇;且許多應用中優(yōu)化了開關穩(wěn)壓器型LED驅動器，從而應用LED調光控制。

由于LED發(fā)射的光與通過LED的平均電流成正比，CCR同樣也提供調節(jié)光輸出的能力，通過模擬或數(shù)字脈寬調制(PWM)技術提供調光。模擬方法注入模擬信號至反饋電壓，從而使平均輸出電流減小。數(shù)字方法使用輸入PWM信號來抑制穩(wěn)壓器的開關，并降低平均輸出電流。典型調光頻率介于200Hz與1O00Hz之間，因為人眼不能察覺頻率高于l00Hz時的細微變化。

三種基本的驅動器/穩(wěn)壓器拓撲結構分別是降壓、升壓、降壓一升壓(又稱為單端初級電感轉換，簡稱SEPI C)。在降壓電路中，最低輸入電壓(Vin)在所有工作條件下永遠高于LED串的最大電壓，而在最大輸入電壓始終低于LED串最小電壓時使用升壓電路。由于恒流驅動器的升壓拓撲結構屬性，它要求額外的電路，用于LED開路及輸出短路保護。