降壓調(diào)節(jié)器變身為高電流LED驅(qū)動器

　　摘要：本文提出了迫使穩(wěn)壓器提供恒定電流可擴展驅(qū)動能力，同時保持低BOM(物料清單)成本的方法。

　　LED有望改變世界，幾乎沒有人懷疑這一點。然而，LED本身的成本是導致其不能快速得到推廣的一個主要原因。不同LED燈具的成本構(gòu)成也不盡相同，但可以有把握地說，LED的成本占燈具總成本的大約25%~40%。預計未來許多年，LED在燈具總成本中都會占據(jù)相當大的比例(圖1)。

　　降低燈具總成本的一種方法是以最高可能的電流驅(qū)動LED。 如果妥善驅(qū)動，這種LED可提供每單位成本更高的流明。 但是，這種做法需要更高電流驅(qū)動器。 雖然很多驅(qū)動器在低電流下(<500 mA)驅(qū)動LED，但很少有高電流(700 mA至4.0 A)的選擇方案。另一方面，半導體世界充斥著能提供高達4.0 A電流的DC-DC轉(zhuǎn)換器，這就更加令人不解。問題是這些DC-DC轉(zhuǎn)換器控制電壓，而非LED電流。 幸運的是，有一些簡單的方法，可以將即用型DC-DC降壓調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)換為LED驅(qū)動器。

　　降壓調(diào)節(jié)器對輸入電壓進行斬波，讓其通過LC濾波器，從而提供穩(wěn)定的輸出(圖2)。為此，降壓調(diào)節(jié)器采用兩個有源元件和兩個無源元件。有源元件是從輸入到電感的開關(guān)A，以及從地面到電感的開關(guān)B(或二極管)。無源元件是電感L和輸出電容COUT。它們形成L-C濾波器，可以減少由有源元件產(chǎn)生的紋波。如果開關(guān)是IC內(nèi)部的，則它就是調(diào)節(jié)器;否則，它是一個控制器。如果兩個開關(guān)均為功率晶體管—MOSFET或BJT—則稱之為“同步”，否則稱之為“異步”。這樣就得到好幾類降壓電路，每類電路都有其優(yōu)點和不足。討論使用哪種類型以及所有的利弊將需要大量篇幅，但一般而言，同步降壓調(diào)節(jié)器常常能夠?qū)崿F(xiàn)最佳的效率、器件數(shù)、BOM成本和板面積。