電源斬波調(diào)光控制boost LED驅(qū)動器保持小浪涌電流

本文介紹的LED驅(qū)動器參考設(shè)計為一串正向偏壓高達(dá)60V的LED提供700mA恒流驅(qū)動。本設(shè)計可基于電源斬波進(jìn)行PWM調(diào)光。輸入電源以300Hz至1kHz的頻率斬波控制通、斷，實現(xiàn)LED亮度調(diào)節(jié)。驅(qū)動器采用固定頻率進(jìn)行boost轉(zhuǎn)換器，由MAX16834 LED驅(qū)動器控制。這種獨特的參考設(shè)計能夠?qū)⑤斎肜擞侩娏飨拗圃诳梢院雎缘乃?，且不影響輸入、輸出濾波。文章給出了設(shè)計原理圖和測試結(jié)果。

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

由于多方面原因，PWM調(diào)光首選模擬調(diào)光。許多應(yīng)用中，PWM調(diào)光有助于保持光輸出的色彩，與亮度等級無關(guān)。對于電路設(shè)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(diào)光頻率，驅(qū)動器電路設(shè)計也不能過于復(fù)雜。PWM調(diào)光除了兩條電源線之外，通常還需要一條承載PWM調(diào)光信號的控制線。然而，這種標(biāo)準(zhǔn)配置對于大量采用共用調(diào)光器的照明系統(tǒng)是個缺點，也很難替代基于電源斬波進(jìn)行調(diào)光控制的2線電源裝配白熾燈。

采用電源調(diào)光的傳統(tǒng)LED驅(qū)動電路存在很多問題。這些驅(qū)動器在輸入濾波電容放電到最低工作電壓時，將逐漸關(guān)閉LED電源。該過程會造成輸入和輸出濾波電容放電到最低電平。再次打開電源時，浪涌電流重新補充電容電荷，從而造成EMI問題及調(diào)光器損壞。為避免這些問題，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(qū)動器參考設(shè)計采用PWM調(diào)光，解決了這些基本問題。該LED驅(qū)動器采用斬波PWM調(diào)光，不會造成任何電源電流過沖。該設(shè)計具有高達(dá)90%的效率，工作在24V。允許單向電源輸入，輸入端有一個MOSFET半橋，圖1所示為設(shè)計電路板的頂層。

圖1. 參考設(shè)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(qū)動器參考設(shè)計采用boost轉(zhuǎn)換器拓?fù)洌怨潭娏黩?qū)動LED負(fù)載。由于LED正向偏壓總是高于輸入電壓，所以選擇boost拓?fù)?。MAX16834提供了以高效PWM調(diào)光實現(xiàn)boost LED驅(qū)動器所需的全部特性。利用MAX16834還可以輕松實現(xiàn)其它常見拓?fù)?，例如buck-boost、SEPIC或高邊busk。

圖2. MAX16834參考設(shè)計原理圖。