基于电感升压转换器的LED驱动电路设计

1.基本电路拓扑和工作原理基于电感升压开关转换器的LED驱动电路广泛用于电池供电的消费类便携式电子设备的背光照明。

电感式升压转换器的基本电路拓扑主要由升压电感器(L1),功率开关MOSFET(VT1),控制电路,升压二极管(VD1)和输出电容器(C0)组成,如图所示。

1(a)。

在便携式设备中使用的DC / DC升压转换器中,控制器和功率MOSFET(VT1)通常集成在同一芯片上,有些还将升压二极管(VD1)集成在一起,从而最大限度地减少了外部组件的数量。

当控制器驱动VT1打开时,VD1关闭,并且L1中的电流不会突然改变。

它只能从零开始缓慢且线性地增加,并且存储在L1中的功率流经L1和VT1,并返回到电源的负极。

在此过程中,输出电容器C.为负载(Z)供电,如图(b)所示。

当控制器切断VT1时,L1上的感应电动势(左负和右正)使VD1向前偏置并导通,L1释放存储的能量,电流逐渐减小。

在此过程中,电感器L1中的能量存储和正向输入电压同时为负载C1提供电源,如图1(c)所示。

在电感升压开关转换器中,输出电压Vo与输入电压VIN之间的关系为:其中:D是开关的占空比。

从等式(1),我们可以看到,由于D <1,(1-D)<1,所以Vo> VIN。

占空比D越大,Vo越高。

Vo与VIN的比称为转换器的升压比。

2.基于电感升压转换器的LED驱动电路的主要优缺点主要用于驱动串联连接的多个LED(有些还可以在并联之前驱动串联的LED阵列)。

主要优点如下:一个是效率高,通常达到80%-85%,比电容升压转换器高约20%。

第二个是在驱动串联排列的LED灯串时,流过每个LED的电流相等,因此LED的亮度可以保持一致。

第三是电感式升压开关稳压器通常设置为恒流源,可以在较宽的电池电压范围内使LED的亮度保持恒定。

但是,多电感升压转换器存在一些缺点,体现在以下几个方面:首先,尺寸太大,价格更高。

其次,当以串联配置驱动LED灯串时,LED的数量受到限制。

通常,其最大输出电压约为40V,可支持多达10到13个白光LED,这不仅使PCB铜线上的电流密度成为问题,而且仅当一个LED打开时,所有其他LED都将熄灭。

第三,EMI更严重。

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联系方式

金属膜柱状电阻,又称:晶圆电阻,柱状电阻,色环贴片电阻,无脚电阻,无引线电阻。金属膜柱状电阻介于贴片电阻与直插电阻之间,主要适用于电流较大/耐高压冲击/安全性要求高的高阶电路中,与直插电阻相比,由于去掉了引线,因此很大的降低了直插电阻在高频时引线所产生的寄生电感,同时能够解决直插电阻小阻值中精度与温度系数无法提高的难题,与片状电阻相比,由于更大的表面面积使之耐电流,耐高压的性能大大提升,不论在在功能上,机械结构上,电气特性上,或安全性上,都明显优于常规贴片电阻。

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