另一方面，LED照明設計也給包括中國工程師在內的工程社群帶來了挑戰，這不僅因為LED照明的應用範圍非常廣泛，應用的功率等級、可以採用的驅動電源種類及電源拓撲結構等，也各不相同。

一、LED驅動器通用要求
驅動LED面臨著不少挑戰，如正向電壓會隨著溫度、電流的變化而變化，而不同個體、不同批次、不同供應商的LED正向電壓也會有差異；另外，LED的“色點”也會隨著電流及溫度的變化而漂移。

另外，應用中通常會使用多顆LED，這就涉及到多顆LED的排列方式問題。各種排列方式中，首選驅動串聯的單串LED，因為這種方式不論正向電壓如何變化、輸出電壓(Vout)如何“漂移”，均提供極佳的電流匹配性能。當然，用戶也可以採用並聯、串聯-並聯組合及交叉連接等其他排列方式，用於需要“相互匹配的”LED正向電壓的應用，並獲得其他優勢。如在交叉連接中，如果其中某個LED因故障開路，電路中僅有1個LED的驅動電流會加倍，從而儘量減少對整個電路的影響。

LED的排列方式及LED光源的規範決定著基本的驅動器要求。LED驅動器的主要功能就是在一定的工作條件範圍下限制流過LED的電流，而無論輸入及輸出電壓如何變化。

二、LED驅動電源的拓撲結構
採用AC-DC電源的LED照明應用中，電源轉換的構建模組包括二極體、開關(FET)、電感及電容及電阻等分立元件用於執行各自功能，而脈衝寬調變(PWM)穩壓器用於控制電源轉換。電路中通常加入了變壓器的隔離型AC-DC電源轉換包含反激、正激及半橋等拓撲結構，其中反激拓撲結構是功率小於30 W的中低功率應用的標準選擇，而半橋結構則最適合於提供更高效能/功率密度。就隔離結構中的變壓器而言，其尺寸的大小與開關頻率有關，且多數隔離型LED驅動器基本上採用“電子”變壓器。

採用DC-DC電源的LED照明應用中，可以採用的LED驅動方式有電阻型、線性穩壓器及開關穩壓器等。電阻型驅動方式中，調整與LED串聯的電流檢測電阻即可控制LED的正向電流，這種驅動方式易於設計、成本低，且沒有電磁相容(EMC)問題，劣勢是依賴於電壓、需要篩選(binning) LED，且效能較低。線性穩壓器同樣易於設計且沒有EMC問題，還支持電流穩流及過流保護(fold back)，且提供外部電流設定點，不足在於功率耗散問題，及輸入電壓要始終高於正向電壓，且效能不高。開關穩壓器通過PWM控制模組不斷控制開關(FET)的開和關，進而控制電流的流動。

開關穩壓器具有更高的效能，與電壓無關，且能控制亮度，不足則是成本相對較高，複雜度也更高，且存在電磁干擾(EMI)問題。LED DC-DC開關穩壓器常見的拓撲結構包括降壓(Buck)、升壓(Boost)、降壓-升壓(Buck-Boost)或單端初級電感轉換器(SEPIC)等不同類型。其中，所有工作條件下最低輸入電壓都大於LED串最大電壓時採用降壓結構，如採用24 Vdc驅動6顆串聯的LED；與之相反，所有工作條件下最大輸入電壓都小於最低輸出電壓時採用升壓結構，如採用12 Vdc驅動6顆串聯的LED；而輸入電壓與輸出電壓範圍有交迭時可以採用降壓-升壓或SEPIC結構，如採用12 Vdc或12 Vac驅動4顆串聯的LED，但這種結構的成本及效能最不理想。

三、功率因數修正
美國能源部(DOE)“能源之星”(ENERGYSTAR™)固態照明(SSL)規範中規定任何功率等級皆須強制提供功率因數修正(PFC)。這標準適用於一系列特定產品，如嵌燈、櫥櫃燈及檯燈，其中，住宅應用的LED驅動器功率因數須大於0.7，而商業應用中則須大於0.9；但是，這標準屬於自願性標準。歐盟的IEC61000-3-2諧波含量標準中則規定了功率大於25 W的照明應用的總諧波失真性能，其最大限制相當於總諧波失真(THD) 35%，而功率因數(PF)0.94。雖然不是所有國家都絕對強制要求照明應用中改善功率因數，但某些應用可能有這方面的要求，如公用事業機構大力推動擁有高功率因數的產品在公用設施中的商業應用，此外，公用事業機構購入/維護街燈時，也可以根據他們的意願來決定是否要求擁有高功率因數(通常0.95+)。

PFC技術包括無源PFC及有源PFC兩種。無源PFC方案的體積較大，需要增加額外的元件來更好地改變電流波形，能夠達到約0.8或更高的功率因數。其中，在小於5 W至40 W的較低功率應用中，幾乎是標準選擇的反激式拓撲結構只需要採用無源元件及稍作電路改動，即可實現高於0.7的功率因數。有源PFC通常是作為一個專門的電源轉換段增加到電路中來改變輸入電流波形。有源PFC通常提供升壓，交流100至277 Vac的寬輸入範圍下，PFC輸出電壓範圍達直流450至480 Vdc。如果恰當地設計PFC段，可以提供91%到95%的高效能。但增加了有源PFC，仍然需要專門的DC-DC轉換來提供電流穩流。

四、效能問題
LED照明應用的效能需要結合功率輸出來考慮。美國“能源之星”固態照明規範規定了照明器具級的效能，但並不涉及單獨LED驅動器的效能要求。如前所述，採用AC-DC電源的LED應用可以採用兩段式分佈拓撲結構，故可能採用外部AC-DC適配器供電。而“能源之星”的確包含有關單輸出外部電源的規範，其2.0版外部電源規範於2008年11月開始生效，要求標準工作模式下最低效能達87%，而低壓工作模式下最低效能達86%；在此規範中，功率大於100 W時才要求PFC。

而在採用AC-DC電源的LED應用中，要提供更高的AC-DC轉換效能，就涉及到成本、尺寸、性能規範及效能等因素之間的折衷問題。例如，若使用更高品質的元件、更低導通阻抗(RDSon)，就可降低損耗及改善效能；降低開關頻率一般會改善效能，但卻會增加系統尺寸。諸如諧振這樣新的拓撲結構提供更高效能，卻也增加設計及元件的複雜度。如果我們將設計限定在較窄的功率及電壓範圍，則可以幫助使效能最佳化。

五、驅動器標準
LED驅動器本身也在不斷演進，著重於進一步提高效能、增加功能及功率密度。美國“能源之星”的固態照明規範提出的是照明器具級的效能限制，涉及包括功率因數在內的特定產品要求。而歐盟的IEC 61347-2-13 (5/2006)標準針對採用直流或交流供電的LED模組的要求包括：
 最大安全特低電壓(SELV)工作輸出電壓≤25 Vrms (35.3 Vdc)
 不同故障條件下“恰當”/安全的工作
 故障時不冒煙或易燃

此外，ANSI C82.xxx LED驅動器規範仍在制定之中。而在安全性方面，需要遵從UL、CSA等標準，如UL1310 (Class 2)、UL 60950、UL1012。

- 新聞稿有效日期，至2009/07/07為止

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