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降壓模式的升壓變換器驅動白光LED(圖)

上傳人:admin

上傳時間: 2007-12-25

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  用于裝飾和建筑照明的低壓鹵素照明燈具正不斷得到普及,但是由于鹵素燈泡壽命相對較短、可靠性相對較低,大功率LED正在成為更好的選擇。圖中所示電路提供了一個驅動大功率白光LED的新解決方案,即利用一個標準的“降壓”工作模式的升壓變換器IC驅動LED。這種解決方案的效率高達96%,與效率只有85%的標準方案相比,它具有很多實際優點。

  當MOSFET(Q1)導通時,電流從輸入流過LED、并聯濾波電容器(C2)、電感(L1)、Q1及感應電阻(R1),直至達到由感應電阻值和ZXSC310感應電壓的感應閾值(通常為19mV)所決定的電流峰值。

  一旦電流達到所設定的相應峰值電流,MOSFET就關斷并保持1.7ms。在這個時間內,儲存在電感內的電能就通過肖特基二極管轉移到LED,從而保持高效LED的亮度。

  對輸入電壓和串聯LED的數量沒有限制。要得到更高的輸入電壓,就必須適當地調整C1、R2、D1、C2和Q1的值以便能承受電壓范圍。對于更大數目的LED,最小輸入電壓必須大于串聯LED的正向電壓降。

  通過采用降壓模式的升壓變換器方案,可以用一個低端N溝道MOSFET替代典型降壓型變換器中常見的高端P溝道MOSFET。N溝道MOSFET器件的固有導通損耗比尺寸相同的P溝道MOSFET器件的導通損耗低三倍。

  當然,在典型的降壓變換器電路中也可以使用N溝道MOSFET,但需要額外自舉電路對它進行驅動。低端開關也可以使峰值感應電流以地為參考,這與高端電流感應相比,可提高精度并減小噪聲。

  在間斷工作模式下采用升壓方法,控制回路工作在電流模式,可為變換器提供周期性控制。這樣使其從根本上保持穩定,與電壓模式降壓變換器相比,它可以簡化設計。

  上述方案的另外一個特點是,因為當電感處于充電狀態時電流流過LED,所以LED電流的峰均值將減小,這樣在相同LED亮度下可將峰值電流設置得更小,從而進一步改善效率、可靠性以及輸入噪聲性能。

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