由于LED的生产成本下降,他们更经常被用来从手持设备到汽车,到建筑照明应用。其高可靠性(大于50,000小时运作寿命),良好的效率(175流明/瓦),几乎瞬间反应使他们成为一个非常有吸引力的光源。但是,驱动LED并非没有挑战。
一个驾驶控制亮度要求用恒定电流,必须保留无论输入电压的LED。很多时候,LED的调光要求。例如,它可能是可取的昏暗灯光显示或建筑。有两种方法来完成:要么改变LED电流,或者使用脉冲宽度调制(PWM)。最小有效的方法是改变光输出电流,因为没有完全线性电流和LED彩色光谱往往低于全额定转移电流。
重要的是要记住,人类感知的亮度是指数,需要在目前的大比例全调光的变化。这3%作为调节误差对电路设计产生深远影响在全电流可以成为一个在10%负载30%或更多的错误,由于电路公差。调光通过PWM电流波形更准确,虽然反应速度成为一个问题。在照明和显示,它的最好大于100 Hz的PWM因此人眼无法察觉的闪烁。
图1显示了一个非常简单的,低成本,降压稳压器驱动一个LED,实现了一个非常快的调光功能。这是基于MC33063它有一个内部开关,电流限制比较器,振荡器,以及一个内部参考。禁用功能是提供一个由这通常使用的电压调节引脚。在这种情况下,电压大于1.25 V的禁止供应,而一个较低的电压使其能够。与电路启用,控制器工作在电流限制/迟滞模式,因为电压反馈已经消除。
1。这是一个低费用的心MC33063 LED驱动形式。
振荡器产生一个脉冲,使启动电源开关被打开。这使得两端的电流检测电阻器的输入电压,LED和电感。限流比较器,当感应电流达到350毫安和关闭电源开关。电感电压反转和苍蝇高于输入电压,导致续流二极管来进行。电感器和LED电流继续流通,直至打开开关在一个开关周期。该电路是一个非常广泛的应用适应性。使用具有额定电压为40 V和1.5 A的电流额定值的开关稳压器是手持便携设备,白色家电,并在简单和低成本是可取的汽车应用非常有用。基本拓扑结构可以适应了更广泛的应用,虽然它可能是一个挑战,实施滞后控制,使功能这么简单。
2。如图所示,滞环电流控制提供快速的PWM响应。在图像中,绿色代表输出电流,而蓝色代表的PWM信号。顶部图像显示500我们/格,而底部的图像显示我们10 /格。
在图1中的电路已经建成并进行测试。图2显示了禁用命令和由此产生的LED电流波形。该LED可以很容易地在500赫兹的PWM变暗。上升时间和下降电流波形的时间小于100微秒。如果需要更高的纹波电流的LED可耐受,电感可以作出一个较小的值,上升时间和下降时间可以改善。然而,500 Hz的PWM是适用于大多数应用。
参考文献
贝滕,约翰,“LED照明照亮降压稳压器设计”,电力电子技术,07年10月1日以前出版的罗伯特科尔曼电提示文章可上线。
关于作者
罗伯特科尔曼是一个高级应用经理和技术人员德州仪器杰出会员。他拥有超过30年的电力电子业务经验,并设计功率范围从亚瓦子以经营到兆赫的频率范围兆瓦的电子磁性。罗伯特得到了来自得克萨斯州A与M大学电子工程学士学位,并从南方卫理公会大学的硕士学位。