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用大功率白光LED驅動器驅動便攜式照明設備
來源: 作者:匿名 發布:2010/9/8 修改:2011/12/31
隸屬:行業新聞 點擊:6964

很多人認為白光LED是照明的未來趨勢。串聯在一起的多個LED可以替代白熾燈或緊湊型熒光燈。高功率白光LED達到最大亮度(約40流明)需要3.6 V左右的直流電壓和350mA左右的電流。 在便攜式應用中,白光LED常是由具有12V標準輸出的密封鉛酸(SLA)電池供電。圖中所示電路利用這種輸入電壓為12V的電池給一串白光LED組供電。它的特點是成本低,效率高,亮度不受電池電壓的影響,有調光功能,以及?;さ緋?。 該驅動電路在升壓配置中采用了SG1524脈寬調制(PWM)開關調節器(U1)。這種配置使U1產生約40 V的最大輸出電壓,可以驅動多達11個1W的白光LED的串聯組。由于功耗高, LED必須配備相應的散熱器。 對于給定的工作頻率,驅動器的設計包括電感器,輸入電容器,輸出電容器,開關晶體管,輸出二極管的選擇。工作頻率是: 在這個例子中選擇的頻率為100kHz。頻率越大,電感越小,但開關損耗就越大。 電池在完全充電時電壓為13.2V,完全放電時約為10.8 V。通過LED的電壓應足夠高,以便在不同的輸入電壓下LED正向偏壓。為了保證這一點,所需的占空比是: VO=通過LED串聯組的輸出電壓;VD=二極管壓降;VIN=最小SLA電壓;VDS=MOSFET壓降。 對于一個8-LED串聯組,肖特基二極管的VO=28.8V,VIN=11V,VD=0.4V。忽略VDS,所需的占空比是62.3%。U1有兩個獨立的開關晶體管,每個可提供的電流約100mA,運行時的最大占空比是45%。為了達到所需的占空比,要將這兩個晶體管并聯。由于LED所需的電流超過100mA,所以要另外加上一個MOSFET。用電感電流的平均值可計算出L1的值: 如果電感電流dIL的波紋是平均電流的某一百分比,那么電感電流的最大值是: 假如波紋是平均電流的40%,ILpk=1.12 A。因此,電感值是: 在這個例子中,公式5給出了當VIN為11V時,電感的最小值是184.3??H。輸出電容的值取決于輸出電壓的波紋,而輸入電壓的值取決于電流的最值。 為了保證穩定的照明,通過LED的電流必須可以監測并保持不變。要做到這一點,電流可由R8,R11和U2b換算成電壓,并通過U1的誤差放大器的反相端反饋出來。這種負反饋可調節占空比來穩定通過LED的電流。LED的亮度隨R11的不同而不同。運算放大器U2a和R9,R13,R14和R15監控電池電壓,只要電池電壓低于11V時就關閉LED,從而防止電池的深度放電。

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