一種滯環(huán)控制的LED驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)

由圖3(a).圖3(b)可知iRS 電壓在一個(gè)最大值與最小值之間滯環(huán)變化，VGS 從最大占空比與最小占空比之間變化.該圖形表明，該滯環(huán)電路能穩(wěn)定iRS平均電壓，即穩(wěn)定輸出電流Iled.且占空比變化范圍大，能適應(yīng)大范圍輸入電壓變化或輸出負(fù)載變化的場合.圖4為調(diào)光信號占空比為0.5時(shí)的電路的工作波形圖，通道1的波形為加入調(diào)光信號后輸出的電流波形圖.通道2為頻率300 Hz 脈寬從1%~99%可調(diào)的PWM 數(shù)字調(diào)光信號.

2.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測試與分析

圖5數(shù)據(jù)圖形為分別對1顆1 W,3顆1 W,5顆1 W的電路進(jìn)行輸入電壓，輸出電流的數(shù)據(jù)測試圖.由圖可知電路滯環(huán)控制跟蹤性能好，能較好的穩(wěn)定電流較好.

輸入電壓與輸出電流幾乎呈現(xiàn)線性比例關(guān)系，輸入電壓升高輸出電流緩慢增大.主要原因可能為占空比變化范圍較大，電路條件改變導(dǎo)致的反饋環(huán)路的穩(wěn)定性變差以及電路的固有延時(shí).由設(shè)定參數(shù)可得平均電流為360 mA.實(shí)測效果為330 mA左右，主要為差分放大電路的4個(gè)差分放大電阻匹配不精準(zhǔn)，導(dǎo)致放大倍數(shù)與理論值有差異，此外放大倍數(shù)還與運(yùn)放的放大帶寬有關(guān).

表1的測試結(jié)果表明，在常溫條件下，對1顆燈珠在20 V 輸入時(shí)，300 Hz PWM 數(shù)字調(diào)光信號占空比D 從0.1%變化到99.9%的輸出電流測試結(jié)果中，電流與占空比在5%~95%之間基本成線性關(guān)系，每5%增加20 mA左右的電流，調(diào)光效果好.其中測試占空比為2%~3%或96%~99%時(shí)電流出現(xiàn)反常現(xiàn)象，其主要原因?yàn)?，電路一般?~4個(gè)正常的開關(guān)周期才能正常工作，所以當(dāng)占空比過小時(shí)，電路還沒有正常工作MOS-FET 門極電壓又變?yōu)榈碗娖疥P(guān)閉了.當(dāng)占空比太大時(shí)，MOS-FET 門極電壓為低電平時(shí)，電路還沒有正常關(guān)斷下一個(gè)導(dǎo)通時(shí)間又到了，導(dǎo)致電路又開啟，所以電流出現(xiàn)反常現(xiàn)象.

3 結(jié)語

研究設(shè)計(jì)了一種高邊電流檢測的滯環(huán)控制的LED驅(qū)動(dòng)電路.電流滯環(huán)控制方式解決了電流峰值控制中峰值電流與平均電流不一致的問題，并且沒有峰值電流控制中出現(xiàn)的占空比大于0.5時(shí)次諧波震蕩現(xiàn)象，故無須斜坡補(bǔ)償電路，電路結(jié)構(gòu)相對簡單.能適應(yīng)寬范圍類電壓輸入以及較大范圍負(fù)載變化的場合.且電路實(shí)現(xiàn)了數(shù)字PWM調(diào)光，實(shí)驗(yàn)測試結(jié)果表明電路性能穩(wěn)定，調(diào)光效果好，無閃爍，電流平滑變化，能適應(yīng)需要智能調(diào)光的場合，符合節(jié)能的要求以及可以用在原邊反饋，次級輸出電壓波動(dòng)較大的無光耦反饋的廉價(jià)場合.