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降压-增压恒流LED驱动方案设计

上网日期: 2007年11月19日 ?? 作者: Suresh Hariharan ?? 我来评论 字号:放大 | 缩小 分享到:sina weibo tencent weibo tencent weibo


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关键字:LED驱动? DC-DC转换器? LED Driver?

为了优化性能,高亮LED需用电流源而非电压源来驱动。本文我们将了解一种恒流LED驱动方案,它可以用于驱动一条串联的LED串。为了驱动LED串,我们采用改进后的降压-增压转换器电源拓扑,将LED串置于DC-DC转换器输出端和输入电压源之间。运用这种连接方式,可以为LED串提供低于或高于输入的驱动电压。

虽然LED串两端的电压存在降压-增压转换器提供的直流增益,但其输入电流是非脉动方式,这不同于典型的降压-增压转换器的脉动输入电流,非脉动电流有效降低了EMI。本文所讨论的PWM控制器采用平均电流控制模式。

图1所示LED驱动器有如下直流特性:

(1)

由于 ,此处D为占空比

(2)

在平均电流控制模式下,输入电流由输入电压返回环路的检流电阻检测(图2)。该电压送入电流误差放大器(CEA)的反相输入端。放大器的同相输入端连至电流控制电压。误差信号经过放大器放大后,驱动PWM比较器的输入端,与开关频率的斜坡信号进行比较。电流环路的增益带宽特性可通过CEA附近的补偿网络进行优化。

电流环路补偿设计

业内已经有多种集成驱动方案,为了帮助用户选择方案,我们对MAX16818集成控制系统进行了检验。这个平均电流模式控制器利用跨导放大器(transconductance amplifier)放大电流误差信号。检流电阻两端的电压由内部放大器放大34.5倍,电流误差放大器的跨导是550 uS,锯齿波信号峰值为2V。该电路中,输入电流在返回通路上由电阻Rs检测(图3)。

图1:高亮LED驱动器的简化框图。
图1:高亮LED驱动器的简化框图。

图2:采用平均电流控制模式(内部环路)的高亮LED驱动。
图2:采用平均电流控制模式(内部环路)的高亮LED驱动。

图3:利用MAX16818(内部电流环路)构建的高亮LED驱动器。
图3:利用MAX16818(内部电流环路)构建的高亮LED驱动器。


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