LED照明的直流驱动电路设计方法(共4页).doc
《LED照明的直流驱动电路设计方法(共4页).doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《LED照明的直流驱动电路设计方法(共4页).doc(4页珍藏版)》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、精选优质文档-倾情为你奉上LED照明的直流驱动电路设计方法作者:无线电爱好者 日期:2009-6-5 22:29:07 人气:1535 标签: 作为卤素灯低压照明的一种替代技术,LED照明日益流行。与卤素灯泡不同的是,LED没有效率低、可靠性差以及使用寿命短等问题的困扰。本文描述了一种在直流照明系统中驱动大功率LED的新方法,这种解决方案能提供95%的效率、更长的使用寿命,并能承受更高的电气和机械冲击。同时对采用ZXSC300系列DC-DC控制器的实际电路设计进行了计算和分析。在图1所示的电路中,ZXSC300系列DC-DC控制器驱动以降压模式工作的外部开关。表1列出了12V电源系统的材料清单
2、。通过增加R2的值可提供更高的系统电压,例如,要得到24V的电压仅需将R2值改为2.2k,同时电容C1也须有更高的额定电压,电路基本工作原理如下:当Q1导通时,电流流过LED、电容C2和电感。当R1两端的压降达到Isense引脚的阈值电压时,Q1关断并保持一个固定时间,电感中的能量流过D1和LED。经过这个固定时间后,Q1重新导通,如此循环往复。 电路工作原理分析 下面对电路的工作原理进行更详细地分析,以得到电路参数及与系统设计相关的计算。下面从开关Q1在一个固定时间TON内导通开始分析。ZXSC310将Q1导通直至它在Isense引脚上检测到19mV电压(标称值),于是达到此阈值电压时Q1上
3、的电流为19mV/R1,称为IPEAK。 当Q1导通,电流从电源流出,流过C1和串联LED。假设LED正向压降为VF,则剩下的电源电压将全部落在L1上,称为VL1,并使L1上的电流以di/dt=VL1/L1的斜率上升。其中di/dt单位为安培/秒、VL1的单位为伏、L1的单位为亨。 Q1 与 R1上的压降忽略不计,因为Q1的导通电阻RDS(ON)很小,且R1上的压降总是小于19mV。19mV是Q1的关断阈值电压,依据Isense引脚的阈值电压设置。 VIN=VF+VL1 TON=IPEAKxL1/ VL1由于将VIN减去LED正向压降可得到L1两端的电压,故可算出TON。因此,如果L1较小,则
4、对于同样的峰值电流IPEAK及电源电压VIN,TON 亦较小。请注意,在电感电流上升到IPEAK的过程中,电流流过LED,因此LED上的平均电流等于TON上升期间及TOFF下降期间的电流之和。 现在看一下Q1关断期间(TOFF)的情况。ZXSC300系列DC-DC控制器的TOFF在内部被固定为1.7us(标称值),需要注意的是,如果用该值来计算电流斜坡,则其范围最小为1.2s,最大为3.2s。 为尽量减少传导损耗及开关损耗,TON不能比TOFF小太多。过高的开关频率会造成较高的dv/dt,因此建议ZXSC300和310的最高工作频率为200 kHz。假设固定TOFF为1.7s,则TON最小值为
5、5s1.7s=3.3s。然而这不是一个绝对限制值,这些器件已可在2至3倍该频率下工作,但转换效率会降低。 在TOFF期间,储存在电感中的能量将被转移到LED,只在肖特基二极管上有一些损耗。储存在电感中的能量为: EQ1 系统可以以连续或非连续模式工作,两者之间的差别及对平均电流的影响将在后面部分中解释。 如果TOFF恰好是电流达到零所需的时间,则LED中的平均电流将为IPEAK/2。实际上,电流可能会在TOFF之前达到零,此时平均电流将小于IPEAK/2,因为在这个周期里有一段时间LED的电流为零,这称为“非连续”工作模式。 如果经过1.7s后电流没有达到零,而是下降到IMIN,则称器件进入“
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- LED 照明 直流 驱动 电路设计 方法
限制150内