基于降壓轉(zhuǎn)換器的LED照明驅(qū)動器設(shè)計(jì)

作者：時(shí)間：2010-04-14 來源：網(wǎng)絡(luò)

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　　事實(shí)上，在輸入電壓最小和輸出電壓最大的情況下，(tON+tOFF)可取得最大值。因此，確保在這些電壓下轉(zhuǎn)換器工作于非連續(xù)導(dǎo)通模式可保證在任何情況下都能滿足下式所列的條件： tON+tOFF≤Ts

　　轉(zhuǎn)換器從輸入端獲得的功率(Pin)電感中的能量與開關(guān)頻率f的乘積：即：

　　Pin=fsLi2pk/2

　　假設(shè)LED串的電壓(VO)恒定且效率為100％，那么LED的電流(iLED)為：

　　iLED=PIN/VLED=Li2pkfs/2V

　　在峰值電流控制模式下，ipk通常是一個(gè)固定值。因此，LED電流完全獨(dú)立(理論上)于輸入電壓。在固定的ipk下，輸入電壓的上升(下降)會引起晶體管的導(dǎo)通時(shí)間成反比例減少(增加)，這將提供很好的線電壓調(diào)節(jié)。在實(shí)際應(yīng)用中，從控制IC檢測到電流峰值到GATE引腳實(shí)際關(guān)斷之間的延遲會引起輸入功率變化。導(dǎo)通時(shí)間較短會由于延遲時(shí)間而出現(xiàn)更多誤差，因?yàn)檠舆t時(shí)間將會占導(dǎo)通時(shí)間相當(dāng)大的部分。

　　實(shí)際上，LED電流與LED串的電壓成反比。一個(gè)標(biāo)稱輸出為20 V和350 mA的電路，將在10 V輸出電壓時(shí)產(chǎn)生700 mA的電流，這顯然不是期望的結(jié)果。但是，通過使開關(guān)頻率與輸出電壓成正比，上述公式提供了一種將恒定功率轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為恒定電壓轉(zhuǎn)換器的方法。

　　假設(shè)fs=KVO，其中K是常數(shù)，那么有：

　　iLED=kLi2pk／2

　　這樣，iLED將獨(dú)立于輸入和輸出電壓。

　　回掃轉(zhuǎn)換器的另一個(gè)缺點(diǎn)是它易受輸出開路狀態(tài)的影響。當(dāng)LED開路時(shí)，存儲在電感內(nèi)的能量在每次開關(guān)導(dǎo)通時(shí)間的最后都會被轉(zhuǎn)移到輸出電容里。這樣，缺少電容放電的負(fù)載將導(dǎo)致電容兩端的電壓逐漸上升，最后超過器件的標(biāo)稱值并損壞功率級。因此，可通過增加額外電路來提供輸出電壓反饋及過壓保護(hù)。

輸出電壓反饋

　　圖4是一個(gè)可實(shí)現(xiàn)過壓保護(hù)和LED開路保護(hù)的額外電路。實(shí)際上，很多峰值電流模式控制器IC都具有專用的RT引腳。與該引腳相連的電阻可用來設(shè) 置內(nèi)部電流，其內(nèi)部電流用來給振蕩器電容(可以是內(nèi)部或外部)充電。振蕩器電容上的斜坡電壓控制開關(guān)頻率，這樣，開關(guān)頻率與RT引腳的輸出電流成正比。電阻越小(大)，電流就越大(小)，開關(guān)頻率也就越高(低)。基于這一原理，可利用輸出電壓反饋來調(diào)整開關(guān)頻率。