詳解LED PWM調光技術(shù)及設計注意點(diǎn)

　　利用分路場(chǎng)效應晶體管(FET)來(lái)進(jìn)行調光會(huì )導致輸出電壓出現較為急劇的移位，這使得集成電路的控制回路必須作出響應，以嘗試維持輸出電流的穩定。正如同邏輯接腳調光般，控制回路愈快表示響應愈好，而采用磁滯控制的降壓穩壓器則可提供最佳的回應。

　　利用升壓和降壓/升壓實(shí)現快速的PWM調光

　　無(wú)論是升壓穩壓器或任何類(lèi)型的降壓/升壓拓撲都不太適合用在PWM調光。在開(kāi)始設計的時(shí)候，會(huì )發(fā)覺(jué)兩者在連續導通模式(CCM)下都會(huì )展現一個(gè)右半平面零點(diǎn)(Right-half Plane Zero)限制，這將無(wú)法達到頻率穩壓器所需的高控制回路帶寬要求。此外，右半平面零點(diǎn)的時(shí)域效應還會(huì )使系統難以磁滯方式去控制升壓或降壓/升壓電路;另一個(gè)使情況變得更為復雜的因素是升壓穩壓器不能容忍輸出電壓下降到輸入電壓以下，這種情況會(huì )導致在輸入端產(chǎn)生短路，使得并列FET調光無(wú)法實(shí)行。另外，在各類(lèi)的降壓/升壓拓撲技術(shù)中，并列FET調光仍然窒礙難行或極難使用，主因在于它需要輸出電容器(SEPIC、降壓/升壓和返馳式)，又或在輸出短路時(shí)會(huì )出現無(wú)法控制的輸入電感器電流(Cuk和Zeta)。

　　假如真的需要一個(gè)快速的PWM調光，最佳的解決方案是采用兩級系統，并以降壓穩壓器作為第二級LED驅動(dòng)級。不過(guò)，若尺寸空間和成本都不容許，退而求其次的最佳選擇便是圖4中的串行開(kāi)關(guān)。

　　圖4采用串行調光開(kāi)關(guān)的升壓穩壓器

　　雖然LED電流可在瞬間關(guān)閉，但須仔細考慮系統的響應，這種開(kāi)放電路其實(shí)可看成一個(gè)快速的極端卸除瞬時(shí)，它還會(huì )中斷回饋回路并導致穩壓器的輸出電壓無(wú)止境上升。因此，須要在輸出和/或誤差放大器加入箝位電路，以預防超載電壓所造成的損害，但由于這些箝位電路難以用外部電路的方式實(shí)現，也就是說(shuō)串行式FET調光必須配合專(zhuān)用升壓與降壓/升壓LED驅動(dòng)器集成電路才可使用。

　　要有效控制LED光源，必須在開(kāi)始時(shí)的設計過(guò)程就加倍小心，光源愈是精密，須要采用PWM調光的機會(huì )就愈大，而系統設計人員也必須謹慎考慮有關(guān)LED驅動(dòng)器的拓撲結構問(wèn)題。降壓穩壓器對PWM調光有很多優(yōu)點(diǎn)，設計人員必須慎重考慮輸入電壓和LED的排列位置。假如調光頻率要求更高，回轉率便要更快，如此可更輕易在設計過(guò)程的初期改用降壓穩壓器來(lái)實(shí)行。