基于高亮度LED驅動(dòng)器的設計優(yōu)化

由于輸出電流恒定，且開(kāi)路保護容易實(shí)現，因此這種結構本身就提供過(guò)載和短路保護。

眾所周知，開(kāi)關(guān)電源設計如果采用峰值電流控制并在連續模式下運行，由于次諧波振蕩從而存在運行不穩定的風(fēng)險。

采用斜坡補償(slopecompensation)可以解決這一問(wèn)題，但目前市場(chǎng)上的某些LED控制器并不支持振蕩器電容連接，因此很難實(shí)施。另外，斜坡補償也會(huì )引起被檢測電流與實(shí)際LED負載電流之間的誤差。

也有人試圖采用固定OFF時(shí)間(而不是固定頻率)的工作方式來(lái)解決這一問(wèn)題。這樣雖然可以緩解次諧波振蕩問(wèn)題，且占空比也大于50%，但是，為了增加占空比必須降低頻率，從而導致頻率在占空比范圍內的大幅波動(dòng)。

對一個(gè)50%占空比、100kHz頻率、固定OFF時(shí)間的系統，90%占空比時(shí)頻率必須為20kHz，而10%占空比時(shí)頻率為180kHz。

由于ON和OFF時(shí)間都可以獨立變化，占空比的變化從而對頻率幾乎沒(méi)有影響，因此IRS2540不存在上述限制。

頻率大范圍變動(dòng)的缺點(diǎn)是必須相應增大電感值。

有一種觀(guān)點(diǎn)認為，從濾波器簡(jiǎn)單性考慮，固定頻率系統較基于IRS2540的可變頻率系統具有電磁兼容性(EMC)優(yōu)勢。但現在人們意識到這種觀(guān)點(diǎn)建立在固定頻率電路的濾波器設計比可變頻率系統簡(jiǎn)單這一誤解基礎上，因此固定頻率方案慢慢轉向可變頻率方案。不過(guò)，如果系統需要頻率變動(dòng)達到一定的數量級，系統對濾波器的要求會(huì )會(huì )相應更高。

圖4中的開(kāi)發(fā)板演示了IRS2540工作原理：以1。2A電流驅動(dòng)一串17V正向電壓LED，直接采用經(jīng)整流的110V交流電源，在175kHz頻率下效率高達85%以上。

圖4IRS2540LED轉換器開(kāi)發(fā)板

很多應用領(lǐng)域都需要調光功能。此外，主色調不同的LED相互組合可以通過(guò)調節各種顏色的強度產(chǎn)生所有光譜色，從而為顯示、標識和氣氛照明產(chǎn)生各種不同效果。基于IRS2540的Buck穩壓器系統能夠調節脈寬調制(PWM)控制信號邏輯電平的全范圍內作調節。PWM信號頻率相對較低，可用于切換LED驅動(dòng)電流的開(kāi)、關(guān)，并通過(guò)占空比在不改變光輸出顏色的情況下改變光輸出強度。

PWM調光控制信號如圖5所示。高頻Buck轉換振蕩器在“突發(fā)模式”下運行，以調節LED的平均電流。信號頻率不會(huì )過(guò)低而產(chǎn)生閃爍。同時(shí)簡(jiǎn)化了與基于微控制器的調光控制電路的連接。

圖5調光工作

有了高亮度LED，建筑師、設計者、規范制定者和制造商能夠為劇院、工作室、夜總會(huì )、餐館和其它需要高亮照明的地點(diǎn)創(chuàng )造出前所未有的照明效果及燈光亮度。例如，通過(guò)使用DMX512協(xié)議等數字控制，各個(gè)角度都可以顯現出生動(dòng)變化的照明效果。無(wú)論燈具是嵌在臺面、天花板還是墻面，燈具尺寸都不再決定照明角度。伴隨HBLED技術(shù)的不斷改進(jìn)，照明世界正在經(jīng)歷天翻地覆的變化。

HBLED與白熾燈和熒光燈相比具有使用壽命長(cháng)，維護成本低，以及不容易受到潮氣影響等優(yōu)勢，因而非常適合景觀(guān)照明與室外照明。與傳統燈泡不同，LED內部沒(méi)有燈絲等易碎元件，無(wú)需輕拿輕放?；贗RS2540的轉換器是上述應用領(lǐng)域的理想選擇。