Question 1

LED 喜欢用恒定的电流源供电，即。无论实现这一点所需的电压如何，都是固定电流。在实践中，对于简单的应用，我们假设一个固定的正向压降，并使用一个电阻器来实现正确的电流。

然而，随着工艺变化、温度等变化，正向电压以及电流都会发生变化。对于简单的应用，这不是问题，但对于您提到的大功率应用，这确实会成为问题，因此不使用电阻器。

解决方案是在电路中包含反馈。作为驱动电路的一部分，将测量电流并控制 LED 两端的电压以始终将电流保持在所需值；作为一个有用的奖励，这还使您能够通过降低电流来调暗 LED。

正如您所指出的，如果我们将多余的电压转化为热量，它最终会变得非常低效（这是线性稳压器的一种形式）

解决方案是使用开关稳压器，它可以完全打开或完全关闭电压。电容器用于“平均”这个电压，通过改变开启时间与关闭时间的比率，我们可以控制平均电压。所有的效率都在 90% 以上。

如果您有兴趣，那么常用的电路是降压转换器

如果你想深入了解，那么这两个霍华德约翰逊和鲍勃皮斯的视频非常好，

驱动大功率 LED 而不被烧毁 - 第 1 部分

驱动大功率 LED 而不被烧毁 - 第 2 部分

Question 2

LED可以直接连接到电源，只是这个电源应该是电流调节的，而不是更常见的电压调节。

在将一种电压和电流转换为不同的电压和电流组合时，使用开关电源可以获得良好的效率。由于电压乘以电流就是功率，所以电压 x 电流的乘积输出不能超过电压 x 电流的乘积。实际上，会有一些效率低下，因此输出电压 x 电流会比输入电压 x 电流小一些。90%的效率相当不错。95%的效率非常好。主流的现成电源通常在 80-90% 的效率范围内。

电源是否调节电压或电流取决于反馈信号是如何产生的。电源将尝试消除输入参考信号和反馈信号之间的差异。如果反馈信号与输出电流成比例，那么它将调节该电流。

有关通过一串 LED 控制电流的开关电源示例，请参阅我的KnurdLight LED 前照灯示意图. 该电路的主要工作是通过一串 4 个白色 LED 以大致恒定的 20 mA 电流运行，总共需要大约 13V 的电压。输入电源为两节 AA 电池，提供约 3V 电压。升压转换器的主要部分是电感器L1、作为开关的晶体管Q2和二极管D1。LED 的电流从连接点 P1 流出并在 P2 处返回。返回电流流过电流检测电阻器 R6。PIC 具有内部 600 mV 固定电压基准。R6 两端的电压与 LED 电流成正比，该电流与 PIC 内的 600 mV 参考电压进行比较。PIC 中的固件使用这个一位高/低指示符来控制开关 Q2。

Answer 1