電源斬波調光控制boost LED驅動(dòng)器保持小浪涌電流

本文介紹的LED驅動(dòng)器參考設計為一串正向偏壓高達60V的LED提供700mA恒流驅動(dòng)。本設計可基于電源斬波進(jìn)行PWM調光。輸入電源以300Hz至1kHz的頻率斬波控制通、斷，實(shí)現LED亮度調節。驅動(dòng)器采用固定頻率進(jìn)行boost轉換器，由MAX16834 LED驅動(dòng)器控制。這種獨特的參考設計能夠將輸入浪涌電流限制在可以忽略的水平，且不影響輸入、輸出濾波。文章給出了設計原理圖和測試結果。

引言
LED照明的主要優(yōu)勢是可以采用各種不同的調光技術(shù)準確控制LED光源的輸出。由于LED為高效光源，也可以通過(guò)調光節省功耗?？刂普彰鲝姸冗€有助于調節不同的環(huán)境氣氛。

由于多方面原因，PWM調光首選模擬調光。許多應用中，PWM調光有助于保持光輸出的色彩，與亮度等級無(wú)關(guān)。對于電路設計，PWM控制更有利于噪聲抑制；控制信號需要具有精確的電壓和調光頻率，驅動(dòng)器電路設計也不能過(guò)于復雜。PWM調光除了兩條電源線(xiàn)之外，通常還需要一條承載PWM調光信號的控制線(xiàn)。然而，這種標準配置對于大量采用共用調光器的照明系統是個(gè)缺點(diǎn)，也很難替代基于電源斬波進(jìn)行調光控制的2線(xiàn)電源裝配白熾燈。

采用電源調光的傳統LED驅動(dòng)電路存在很多問(wèn)題。這些驅動(dòng)器在輸入濾波電容放電到最低工作電壓時(shí)，將逐漸關(guān)閉LED電源。該過(guò)程會(huì )造成輸入和輸出濾波電容放電到最低電平。再次打開(kāi)電源時(shí)，浪涌電流重新補充電容電荷，從而造成EMI問(wèn)題及調光器損壞。為避免這些問(wèn)題，電路不得不采用大電感濾波器，從而增加了成本。

本文討論的LED驅動(dòng)器參考設計采用PWM調光，解決了這些基本問(wèn)題。該LED驅動(dòng)器采用斬波PWM調光，不會(huì )造成任何電源電流過(guò)沖。該設計具有高達90%的效率，工作在24V。允許單向電源輸入，輸入端有一個(gè)MOSFET半橋，圖1所示為設計電路板的頂層。

圖1. 參考設計電路板(頂視圖)。電路板尺寸為23mm x 138mm，雙層，僅頂層有元件。

LED驅動(dòng)器參考設計采用boost轉換器拓撲，以固定電流驅動(dòng)LED負載。由于LED正向偏壓總是高于輸入電壓，所以選擇boost拓撲。MAX16834提供了以高效PWM調光實(shí)現boost LED驅動(dòng)器所需的全部特性。利用MAX16834還可以輕松實(shí)現其它常見(jiàn)拓撲，例如buck-boost、SEPIC或高邊busk。

圖2. MAX16834參考設計原理圖。