En aplicaciones que van desde pequeñas linternas hasta sistemas de iluminación de escenarios, los LEDs ultra-brillantes ahora pueden generar niveles de luz útiles y ofrecer al mismo tiempo eficiencia mejorada, vida útil más larga y dimensiones más pequeñas en comparación con fuentes convencionales de iluminación. También se pueden lograr efectos especiales como oscurecimiento, secuencias e intermitencia. La precisión en el control es esencial para una solución efectiva de iluminación LED y una amplia variedad de CIs de controladores LED se encuentra disponible para ayudar a los ingenieros a optimizar sus diseños.

LEDs para iluminación
Los LEDs de potencia para aplicaciones de iluminación pueden ahora producir un flujo suficiente en su corriente nominal máxima y al combinar los dispositivos en una matriz de tamaño adecuado, se pueden usar en aplicaciones como linternas, iluminación de interiores y exteriores y señalización electrónica.  La gama de dispositivos disponibles puede soportar corrientes de más de 1A en algunos LEDs de alta potencia blancos. Como la corriente determina la salida luminosa del LED, todos los LEDs en matriz deben controlarse con corrientes constantes para garantizar una iluminación uniforme aceptable en el producto final.
Los LEDs generalmente se conectan en series para garantizar una corriente uniforme. Sin embargo, también se debe tomar en consideración la caída de tensión directa de los LEDs. Cada LED en la cadena contribuye con la caída de tensión directa o VF. Ésta es normalmente 3,4V nominal aproximadamente pero puede variar de un mínimo de cerca de 2,5V a 4V o más. Sin embargo, la tensión que se le aplica a la serie debe ser al menos equivalente a la suma de las tensiones directas de todos los LEDs en la serie. Los fabricantes de LEDs utilizan un sistema de binning para identificar los dispositivos con tensión directa similar. Si al hacer sus pedidos los ingenieros de diseño especifican el bin VF, pueden aprovechar al máximo la tensión de alimentación disponible aunque esto puede aumentar el coste total y no es posible garantizar el suministro de ciertos bins. 

Aplicaciones a pilas/red
Con el fin de alcanzar la suficiente tensión para manejar el número necesario de LEDs en una serie, se puede usar un convertidor elevador para aumentar la alimentación en aplicaciones de pilas como linternas y dispositivos portátiles con displays retroiluminados con LED. Por otro lado, en aplicaciones como vallas publicitarias iluminadas o señales de tráfico en las que se requieren grandes cantidades de LEDs, la topología del controlador puede tener una tensión de salida alta de hasta 40V aproximadamente. De manera alternativa, se pueden usar uno o más CIs controladores multicanal. En estos dispositivos la adaptación de corrientes entre canales debe ser muy precisa para prevenir variaciones en el brillo de una serie a otra; los controladores de salida múltiple más recientes, por ejemplo, logran una adaptación adecuada de la corriente dentro del nivel tolerable de salida luminosa de los LEDs de potencia modernos. 

A muchos diseñadores que pretenden aprovechar el pequeño tamaño y la alta eficiencia de la iluminación LED les preocupan los productos portátiles alimentados a pilas con tensiones operativas bajas. Una alimentación de dos pilas, por ejemplo, tendrá un rango de tensión entre 1,8V y 2,5V para pilas NiCd y NiMH o hasta 3V para pilas alcalinas. Un controlador como el Zetex ZXSC310 es un convertidor elevador de corriente constante que se puede usar para aumentar la alimentación de baja tensión en LEDs de potencia con VF nominal de 3,4V. Al operar con una tensión de entrada tan baja como 0,8V, el controlador puede alimentar una corriente constante al LED a medida que la tensión de la pila disminuye. El ZXSC310 es útil para aplicaciones en linternas y para controlar la retroiluminación LED en dispositivos portátiles pequeños. Un solo pin externo controla la operación normal o el modo de apagado de 5µA o se puede conectar a una señal de gestión de potencia para controlar el oscurecimiento del LED.
El National LM3410 es otro ejemplo de convertidor elevador para uso en equipos de baja tensión. Puede convertir una tensión de entrada entre 2,7V y 5,5V a una de salida entre 3V y 24V para retroiluminación de displays y otras aplicaciones portátiles.
Entre las aplicaciones que no usan pilas, los controladores de tipo elevador permiten reemplazar las lámparas halógenas de baja tensión en aplicaciones de iluminación de interiores. Al aceptar una tensión de entrada de hasta 18V, un controlador como el convertidor elevador TI TPS61160/1 puede aumentar la alimentación nominal de 12 Vcc para una lámpara halógena estándar de baja tensión hasta lograr una salida lo suficientemente alta para controlar seis o diez LEDs blancos. La figura 1 muestra cómo el TPS61161 que tiene un conmutador MOSFET integrado de 40V/0,7A puede controlar diez LEDs.  El pin de control de oscurecimiento se puede usar como interfaz digital de 1 cable o como entrada de gestión de potencia lo que les permite a los diseñadores implementar modos de control versátiles.

Convertidores elevadores y controladores LED
La mayoría de los controladores para aplicaciones de iluminación general se diseñan para operar con tensiones CC generalmente mayores, normalmente convertidas a partir de la tensión de red y que oscilan aproximadamente entre 5V y 30V o más. Por ejemplo, el National LM3406 es un regulador reductor auto-contenido con un rango de entrada entre 6V y 32V capaz de alimentar una corriente directa constante de hasta 1,5A. La figura 2 muestra un circuito de aplicación típico con una resistencia externa para establecer la corriente del LED y un pin de entrada dedicado al oscurecimiento en la gestión de potencia.
El Zetex ZXLD1350 es un regulador reductor similar que opera entre 7V y 30V de entrada y es capaz de alimentar una corriente LED de hasta 320mA. Cuenta con un pin externo para ajustar la corriente que puede aceptar una señal de oscurecimiento de gestión de potencia o una tensión CC simple para ajustar la salida por encima o por debajo del valor determinado de manera normal usando una resistencia de sensor externa. En comparación con el circuito del regulador elevador de la figura 1, la figura 3 muestra cómo el regulador reductor puede usarse para controlar hasta tres LEDs de 1W para reemplazar bombillas halógenas de baja tensión. Este circuito también utiliza un puente rectificador integrado y diodos sueltos y cabe en la base conectora de una bombilla estándar MR16 a ser operada directamente desde una fuente de alimentación de 12Vca.

Diseños multicanal y multicontrolador
Usando una topología de regulador reductor, el número de LEDs que se pueden controlar se determina según la tensión de salida máxima, que no puede exceder la tensión de entrada aplicada. Las matrices LED grandes para aplicaciones como señalización o iluminación de escenarios, por ejemplo, pueden requerir varios controladores para controlar las diferentes series de LEDs.
De manera alternativa se puede usar un controlador multicanal. Por ejemplo, el TI TLC5917 es un controlador de ocho canales capaz de manejar hasta 120mA por canal. Este dispositivo ofrece ocho puertos de corriente regulados que puede operar hasta con 17V. Una precisión de corriente de salida superior al ±3% entre canales garantiza de manera efectiva una salida luminosa uniforme de LEDs en series diferentes. Además, una precisión de más de ±6% entre CIs permite a los ingenieros controlar matrices de LED aún más grandes usando varios controladores TLC5917. Al incluir protección contra sobrecalentamiento, open-load y shorted-load, este controlador también puede indicar fallos del dispositivo en matrices de LED grandes.

A medida que los LEDs de potencia suben posiciones frente a una creciente variedad de aplicaciones de iluminación, se espera que surjan muchas otras variantes de controladores para permitir corrientes nominales mayores, facilitar el control y aumentar la libertad que tienen los diseñadores para usar un número de LEDs óptimo en sus aplicaciones.