圖1a 電壓回饋 圖1b 電流回饋
深入研究之后，就會(huì)發(fā)現(xiàn)這樣做的一個(gè)主要缺點(diǎn)是：負(fù)載和回饋電路二者是完全相同的。參考電壓被加在與LED串聯(lián)的一個(gè)電阻上，這意味著參考電壓或LED電流越高，電阻消耗的功率越大。所以，第一代專用LED驅(qū)動(dòng)積體電路的參考電壓要遠(yuǎn)低于現(xiàn)在的產(chǎn)品，這類似于電池充電器。電壓更低意味著功耗更低，也意味著更小、更便宜、更低損耗的電流檢測電阻。在圖1b所示的簡單的低端回饋環(huán)境下，200mV是常規(guī)的電壓選擇。但是，要在200mV參考電壓下實(shí)現(xiàn)±1%的容差，則需要一個(gè)價(jià)格很高的積體電路，此時(shí)相對(duì)于標(biāo)稱參考電壓的容差為±2mV。盡管這并不是不可能實(shí)現(xiàn)的，不過更高的精度需要更高的成本?！?mV的容差需要高精度電壓參考所需的生產(chǎn)、測試和分級(jí)技術(shù)，此時(shí)，附加成本應(yīng)花費(fèi)在更智慧的LED驅(qū)動(dòng)器上。新的費(fèi)用的價(jià)值是增加了一個(gè)反饋回路，借助該回路，可以利用光輸出(而非電流輸出)來控制如何驅(qū)動(dòng)LED。
測量光輸出
就像數(shù)位產(chǎn)品設(shè)計(jì)師在電源設(shè)計(jì)中遇到不確定問題時(shí)會(huì)采取模擬解決問題那樣，電力電子工程師出身的系統(tǒng)架構(gòu)師在進(jìn)行LED燈具設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)想到高精度的輸出。LED制造商已經(jīng)清楚的表明，光通量與前向電流成正比。利用相同的電流驅(qū)動(dòng)所有LED，那么每個(gè)LED會(huì)產(chǎn)生相同的光通量。因此，電力電子工程師就會(huì)得出結(jié)論：高精確度的電流是必須的。這樣一來，他們就忘記了光輸出的流明和勒克斯值(而不是安培值)才是重點(diǎn)。測量電流是很容易的，而相對(duì)的，測量光則需要昂貴的大型設(shè)備，如圖2所示的積分球，而大部分電子工程師對(duì)積分球都不太了解。
圖2 光學(xué)積分球截面圖
另外，即使容差為±0.1%的電流源(其價(jià)格會(huì)相當(dāng)高)有巨大的市場價(jià)值，它對(duì)在實(shí)際光輸出中產(chǎn)生嚴(yán)格的容差值上沒有什么作用。透過觀察LED光通量的分級(jí)可以確定這一點(diǎn)。表1給出了世界三大頂級(jí)電力光電半導(dǎo)體制造商的高階冷白光LED在350mA和25℃下的光通量分級(jí)結(jié)果。注意最后一列是各分級(jí)的容差平均值，而不是所有光通量分級(jí)范圍內(nèi)的容差。
表1 全球前二大光電半導(dǎo)體制造商的高階冷白光LED在350mA和25℃下的光通量分級(jí)結(jié)果
計(jì)算光輸出精度
了解到來自單個(gè)通量分級(jí)的LED光輸出會(huì)有±3%到±10%的容差之后，系統(tǒng)工程師可能會(huì)因此得出結(jié)論：驅(qū)動(dòng)電流容差值必須是越嚴(yán)格越好。然而從統(tǒng)計(jì)學(xué)角度來看，該觀點(diǎn)并不正確。一個(gè)常見的但不正確的假設(shè)是：任何值的整體容差都等于最壞條件下各值的簡單加總僅。為LED供電的電流源的容差和LED光通量的容差是互不相關(guān)的──它們?cè)谧畛蹼A段就已相互獨(dú)立。對(duì)于不相關(guān)的兩個(gè)因數(shù)X和Y，整體容差Z并不是X和Y的容差之和，而是應(yīng)該利用下述運(yùn)算式進(jìn)行計(jì)算：
表2和圖3給出了整體容差和一列假設(shè)電流源容差的對(duì)比情況，此時(shí)假設(shè)LED光輸出在350mA的區(qū)域內(nèi)隨前向電流呈線性變化。
