基于降壓轉換器的LED照明驅動(dòng)器設計

　　事實(shí)上，在輸入電壓最小和輸出電壓最大的情況下，(tON+tOFF)可取得最大值。因此，確保在這些電壓下轉換器工作于非連續導通模式可保證在任何情況下都能滿(mǎn)足下式所列的條件： tON+tOFF≤Ts

　　轉換器從輸入端獲得的功率(Pin)電感中的能量與開(kāi)關(guān)頻率f的乘積：即：

　　Pin=fsLi2pk/2

　　假設LED串的電壓(VO)恒定且效率為100％，那么LED的電流(iLED)為：

　　iLED=PIN/VLED=Li2pkfs/2V

　　在峰值電流控制模式下，ipk通常是一個(gè)固定值。因此，LED電流完全獨立(理論上)于輸入電壓。在固定的ipk下，輸入電壓的上升(下降)會(huì ) 引起晶體管的導通時(shí)間成反比例減少(增加)，這將提供很好的線(xiàn)電壓調節。在實(shí)際應用中，從控制IC檢測到電流峰值到GATE引腳實(shí)際關(guān)斷之間的延遲會(huì )引起 輸入功率變化。導通時(shí)間較短會(huì )由于延遲時(shí)間而出現更多誤差，因為延遲時(shí)間將會(huì )占導通時(shí)間相當大的部分。

　　實(shí)際上，LED電流與LED串的電壓成反比。一個(gè)標稱(chēng)輸出為20 V和350 mA的電路，將在10 V輸出電壓時(shí)產(chǎn)生700 mA的電流，這顯然不是期望的結果。但是，通過(guò)使開(kāi)關(guān)頻率與輸出電壓成正比，上述公式提供了一種將恒定功率轉換器轉換為恒定電壓轉換器的方法。

　　假設fs=KVO，其中K是常數，那么有：

　　iLED=kLi2pk／2

　　這樣，iLED將獨立于輸入和輸出電壓。

　　回掃轉換器的另一個(gè)缺點(diǎn)是它易受輸出開(kāi)路狀態(tài)的影響。當LED開(kāi)路時(shí)，存儲在電感內的能量在每次開(kāi)關(guān)導通時(shí)間的最后都會(huì )被轉移到輸出電容里。這 樣，缺少電容放電的負載將導致電容兩端的電壓逐漸上升，最后超過(guò)器件的標稱(chēng)值并損壞功率級。因此，可通過(guò)增加額外電路來(lái)提供輸出電壓反饋及過(guò)壓保護。

輸出電壓反饋

　　圖4是一個(gè)可實(shí)現過(guò)壓保護和LED開(kāi)路保護的額外電路。實(shí)際上，很多峰值電流模式控制器IC都具有專(zhuān)用的RT引腳。與該引腳相連的電阻可用來(lái)設 置內部電流，其內部電流用來(lái)給振蕩器電容(可以是內部或外部)充電。振蕩器電容上的斜坡電壓控制開(kāi)關(guān)頻率，這樣，開(kāi)關(guān)頻率與RT引腳的輸出電流成正比。電 阻越小(大)，電流就越大(小)，開(kāi)關(guān)頻率也就越高(低)。基于這一原理，可利用輸出電壓反饋來(lái)調整開(kāi)關(guān)頻率。

　　在圖4所示電路中，電阻R3和R4構成一個(gè)分壓器。R4上的電壓減去晶體管Q2基極和發(fā)射極之間的壓降(Vbe)就是R5上的電壓。因此，流經(jīng)R5的電流(IR5)為：

　　該電流是利用匹配的晶體管對從控制IC的引腳RT獲得的。