若需控制LED 亮度，就必須具備能夠提供恒定、穩(wěn)壓電流的驅(qū)動器。而要達到此目標,，驅(qū)動器拓樸必須能產(chǎn)生足夠的輸出電壓來順向偏置LED。那麼當(dāng)輸入和輸出電壓范圍重疊時，設(shè)計人員又該如何選擇呢,？轉(zhuǎn)換器有時可能需要逐漸降低輸入電壓，但有時也可能需要升高輸出電壓,。以上情況通常出現(xiàn)在那些具有大范圍"臟" (dirty) 輸入功率來源的應(yīng)用中,，例如車載系統(tǒng)。在這種降壓/升壓的操作中,，幾種拓樸可以達到較好的效果,，像是SEPIC 或四次切換升降壓拓樸。這些拓樸一般需要大量的元件,，設(shè)計的材料成本也因而增加,。但由於它們可提供正輸出電壓，因此設(shè)計人員通常視其為可接受的方案,。不過負輸出電壓轉(zhuǎn)換器也是另一種不該被忽略的替代解決方案,。

    圖1 顯示在恒定電流配置中驅(qū)動3 個LED 的反相升降壓電路示意圖。該電路擁有諸多優(yōu)點,。首先,，它使用了標準降壓控制器，不但能將成本降到最低,，并有助於所有系統(tǒng)級的再利用,。如果需要，設(shè)計人員也可以輕松改造該電路以利用整合型FET 降壓控制器或同步降壓拓樸來提升效率,。這種拓樸使用的功率級元件數(shù)目與簡易降壓轉(zhuǎn)換器相同,，因此可將切換穩(wěn)壓器的元件數(shù)降至最低，同時達到相對於其他拓樸的最低總體成本,。由於LED 本身的輸出為光線,，就系統(tǒng)級而言LED 因受到負電壓而產(chǎn)生偏壓并不會造成影響，跟正電壓的情況不同,，也因此使其成為一種值得考慮的電路設(shè)計,。

圖1 利用負輸出電壓，以升降壓拓樸調(diào)節(jié)恒定LED 電流

     LED 電流的調(diào)節(jié)是透過感應(yīng)感測電阻R1 兩端的電壓并將其用作控制電路的反饋,?？刂破鹘拥亟幽_必須為負輸出電壓的參考電壓，以便讓該直接反饋正常運作,。如果控制器為系統(tǒng)接地的參考電壓,，則需要一個電平移位電路。這種"負接地"對電路構(gòu)成了一些限制,。功率MOSFET,、二極體和控制器的額定電壓必須高於輸入與輸出電壓的總和,。

    其次，從外部連接控制器(例如致能) 需要將訊號從系統(tǒng)接地到控制器接地進行電平移位,，因此需要更多的元件,。單就這個原因而言，消除或?qū)⒉槐匾耐獠靠刂茰p至最低是最好的辦法,。

    最後相較於四次切換的升降壓拓樸,，反相升降壓拓樸中的功率裝置會受到額外的電壓和電流壓力，進而降低了相關(guān)效率,，但該效率與SEPIC 相當(dāng),。即便如此，這種電路還是能夠達到89% 的效率,。藉由該電路的完全同步化,，效率還可以再提高2%～3%。

    透過軟啟動電容器C5 的短路快速地開/關(guān)轉(zhuǎn)換器,，是調(diào)節(jié)LED 亮度一種簡單的方法,。圖2 顯示了PWM 輸入訊號和實際的LED 電流。這種PWM 亮度調(diào)節(jié)方法較為有效,，因為轉(zhuǎn)換器關(guān)閉并且在SS 接腳短路時僅消耗極少的功率,。但是這種方法也相對較慢，因為轉(zhuǎn)換器每次開啟時都必須以一種可控制方式逐漸升高輸出電流,，進而在輸出電流上升以前產(chǎn)生一個非線性,、有限的停滯時間(dead-time)。同時,，這也將開啟時間的最小負載周期降低至10%-20%,。在一些不要求高速和100% PWM 調(diào)節(jié)的LED 應(yīng)用中，這種方法或許就已足夠,。

    這種反相升降壓電路為工程師提供了另一種驅(qū)動LED的方法,。低成本降壓控制器的使用以及較少的元件數(shù)量使其成為替代高復(fù)雜度拓樸的一種理想方法。

圖2 PWM驅(qū)動(頂部) 高效地控制LED 電流(底部)