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高效率 LED 驱动电源设计

来源:    作者:     发布时间:2015-04-11 09:12:07     点击数:


电路C则会重新安排输出电容的位置,使电路补偿更容易。LED两端的纹波电压与电路B很类似,只不过电感纹波电流会通过电流感测电阻R105,这在计算功耗时必须考虑。此电路的补偿设计几乎和电路A同样简单,直流增益也与前面两种电路相同。电路共有1个零点和2个极点,零点由电容电感生产厂家和LED串联电阻产生。第一个极点由输出电容和电流感测电阻决定,第二个极点由电流感测电阻和输出电感决定。当频率很高时,此电路的响应与电路A相同。

调光
许多应用都需要LED调光功能,像是显示器亮度控制和建筑照明调整。LED调光方式有两种,一种是减少LED电流,另一种是让LED快速导通和截止。由于输出光强度不全与电流成正比,LED光谱在电流低于额定值时还常会移动,所以减少LED电流不是很有效率的做法。另外,人类的亮度感受还与光强度电感器生产成指数关系,需大幅改变电流才能达到调光效果,这对电路设计造成很大影响,例如,电路容差(circuit toleran电感器生产ce)就能让3%的满负载电流误差在10%负载时增为30%以上。


电流波形脉冲宽度调变(PWM)虽然提供更精确的亮度调整,但响应速度要特别注意,如照明和显示器应用就必须让PWM速度超过100Hz,否则看起来会有闪烁的感觉。假设PWM频率为100Hz,那么10%的脉冲宽度就已进入毫秒范围,是故电源供应必须提供10kHz以上的带宽。图9中的A和C简单回路都能轻易达到此要求。图11是包含PWM调光功能的降压转换功率级电路,会不停接通和切断LED与电路的联机。这种架构让控制回路永远环形电感处于工作状态,故能提供非常快速的瞬时响应 (见图12)。

图11 利用Q1对LED电流进行脉冲宽度调变

图12 PWM技术提供1μs以内的LE差模电感器D切换速度

结语
尽管LED应用日益流行,仍有许多电源管理问题需要解决。例如共模电感,LED在注重可靠性与安全性的汽车市场的应用虽已大幅成长,但汽车电路系统的电源环境其实相当严苛,所以保护电路设计必须能够承受60V以上的电压突降。

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