发光二极管电流设计要点：从限流电阻到大功率LED驱动的实战经验
发光二极管（LED）是电子设计里最常用的显示器件之一，从简单的指示灯到复杂的LED照明，到处都能看到它的身影。但你真的会给LED设计正确的电流吗？很多新手在这个问题上栽过跟头，轻则LED亮度不均，重则直接烧坏。
先说最基础的限流电阻计算。LED的伏安特性是非线性的，正向导通后电压基本恒定（通常1.8V到3.3V，取决于颜色），电流由外部电路决定。最常见的电路是电源串联限流电阻再接LED，电阻值的计算公式很简单：R = (VCC - VF) / I，其中VCC是电源电压，VF是LED的正向压降，I是期望的工作电流。
这里的关键是选对工作电流。小功率LED（φ3、φ5）的额定电流一般是20mA，实际使用时可以在15mA到25mA之间调整，电流越大越亮但寿命越短。大功率LED的额定电流从350mA到几安培不等，要看具体型号的 datasheet。建议实际电流不要超过额定值的80%，留有余量。
当需要驱动多个LED时，串联和并联各有讲究。串联LED的电流相同，总电压是各个LED压降之和，适合高电压小电流的场景，比如用12V电源串联3个LED。并联LED需要给每个LED单独配限流电阻，因为不同LED的VF可能有差异，直接并联会导致电流分配不均。
大功率LED的驱动就不能用简单的限流电阻了，效率太低，而且亮度随电压波动变化大。常用的方案是恒流驱动，用专用的LED驱动芯片或者用运放加MOS管搭建恒流源。恒流驱动的好处是不管电源电压怎么变，流过LED的电流始终恒定，亮度稳定。
常用的LED驱动芯片有很多，比如PT4115、XL6019、ME2188这些，都是降压恒流驱动，支持PWM调光。如果需要升压驱动（比如用3.3V驱动机动电压LED串），可以选XL6009、MT3608这类升压芯片。选型时要看输入输出电压范围、最大输出电流、是否支持PWM调光这些参数。
PWM调光是现在最常用的LED调光方式，通过改变PWM的占空比来调节LED的平均电流，从而改变亮度。PWM调光的优点是调光范围宽（0到100%），而且不会改变LED的色温，比模拟调光（直接改变电流）更好。但要注意PWM频率不能太低，否则会有肉眼可见的闪烁，建议至少选1kHz以上。
实际设计中还有几个容易忽略的点。首先是散热，大功率LED的热量不可小觑，1W的LED如果不散热，几分钟就烫手。其次是浪涌保护，上电瞬间的电流尖峰可能烧坏LED，输入端可以加一个小的电阻或者TVS管保护。最后是布线，大电流的LED驱动电路要用粗线，而且回路要尽量短，减少干扰。