基于高亮度LED驅(qū)動(dòng)器的設(shè)計(jì)優(yōu)化

由于輸出電流恒定，且開路保護(hù)容易實(shí)現(xiàn)，因此這種結(jié)構(gòu)本身就提供過載和短路保護(hù)。

眾所周知，開關(guān)電源設(shè)計(jì)如果采用峰值電流控制并在連續(xù)模式下運(yùn)行，由于次諧波振蕩從而存在運(yùn)行不穩(wěn)定的風(fēng)險(xiǎn)。

采用斜坡補(bǔ)償(slopecompensation)可以解決這一問題，但目前市場上的某些LED控制器并不支持振蕩器電容連接，因此很難實(shí)施。另外，斜坡補(bǔ)償也會(huì)引起被檢測電流與實(shí)際LED負(fù)載電流之間的誤差。

也有人試圖采用固定OFF時(shí)間(而不是固定頻率)的工作方式來解決這一問題。這樣雖然可以緩解次諧波振蕩問題，且占空比也大于50%，但是，為了增加占空比必須降低頻率，從而導(dǎo)致頻率在占空比范圍內(nèi)的大幅波動(dòng)。

對(duì)一個(gè)50%占空比、100kHz頻率、固定OFF時(shí)間的系統(tǒng)，90%占空比時(shí)頻率必須為20kHz，而10%占空比時(shí)頻率為180kHz。

由于ON和OFF時(shí)間都可以獨(dú)立變化，占空比的變化從而對(duì)頻率幾乎沒有影響，因此IRS2540不存在上述限制。

頻率大范圍變動(dòng)的缺點(diǎn)是必須相應(yīng)增大電感值。

有一種觀點(diǎn)認(rèn)為，從濾波器簡單性考慮，固定頻率系統(tǒng)較基于IRS2540的可變頻率系統(tǒng)具有電磁兼容性(EMC)優(yōu)勢。但現(xiàn)在人們意識(shí)到這種觀點(diǎn)建立在固定頻率電路的濾波器設(shè)計(jì)比可變頻率系統(tǒng)簡單這一誤解基礎(chǔ)上，因此固定頻率方案慢慢轉(zhuǎn)向可變頻率方案。不過，如果系統(tǒng)需要頻率變動(dòng)達(dá)到一定的數(shù)量級(jí)，系統(tǒng)對(duì)濾波器的要求會(huì)會(huì)相應(yīng)更高。

圖4中的開發(fā)板演示了IRS2540工作原理：以1。2A電流驅(qū)動(dòng)一串17V正向電壓LED，直接采用經(jīng)整流的110V交流電源，在175kHz頻率下效率高達(dá)85%以上。

圖4IRS2540LED轉(zhuǎn)換器開發(fā)板

很多應(yīng)用領(lǐng)域都需要調(diào)光功能。此外，主色調(diào)不同的LED相互組合可以通過調(diào)節(jié)各種顏色的強(qiáng)度產(chǎn)生所有光譜色，從而為顯示、標(biāo)識(shí)和氣氛照明產(chǎn)生各種不同效果。基于IRS2540的Buck穩(wěn)壓器系統(tǒng)能夠調(diào)節(jié)脈寬調(diào)制(PWM)控制信號(hào)邏輯電平的全范圍內(nèi)作調(diào)節(jié)。PWM信號(hào)頻率相對(duì)較低，可用于切換LED驅(qū)動(dòng)電流的開、關(guān)，并通過占空比在不改變光輸出顏色的情況下改變光輸出強(qiáng)度。

PWM調(diào)光控制信號(hào)如圖5所示。高頻Buck轉(zhuǎn)換振蕩器在“突發(fā)模式”下運(yùn)行，以調(diào)節(jié)LED的平均電流。信號(hào)頻率不會(huì)過低而產(chǎn)生閃爍。同時(shí)簡化了與基于微控制器的調(diào)光控制電路的連接。

圖5調(diào)光工作

有了高亮度LED，建筑師、設(shè)計(jì)者、規(guī)范制定者和制造商能夠?yàn)閯≡?、工作室、夜總?huì)、餐館和其它需要高亮照明的地點(diǎn)創(chuàng)造出前所未有的照明效果及燈光亮度。例如，通過使用DMX512協(xié)議等數(shù)字控制，各個(gè)角度都可以顯現(xiàn)出生動(dòng)變化的照明效果。無論燈具是嵌在臺(tái)面、天花板還是墻面，燈具尺寸都不再?zèng)Q定照明角度。伴隨HBLED技術(shù)的不斷改進(jìn)，照明世界正在經(jīng)歷天翻地覆的變化。

HBLED與白熾燈和熒光燈相比具有使用壽命長，維護(hù)成本低，以及不容易受到潮氣影響等優(yōu)勢，因而非常適合景觀照明與室外照明。與傳統(tǒng)燈泡不同，LED內(nèi)部沒有燈絲等易碎元件，無需輕拿輕放?；贗RS2540的轉(zhuǎn)換器是上述應(yīng)用領(lǐng)域的理想選擇。