LED汽車前照燈驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)與仿真
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時(shí)間：2011-05-16
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2．2．2 計(jì)算電路占空比D
電路最大占空比計(jì)算公式為；
式中：VOUT為輸出電壓；VIN(MIN)為最小輸入電壓；VD為二極管D4的正向壓降V。最小輸入電壓為10 V，輸出電壓為28．6 V，二極管正向壓降為0．4 V，由式(3)計(jì)算得到最大占空比為59％。LTC3783允許的最大占空比可以達(dá)到90 ％。
2．2．3 計(jì)算最大輸入電流
計(jì)算最大輸入電流的目的是為了計(jì)算其他元件的額定值，輸入電流計(jì)算公式為：
式中：χ／2表示紋波電流與平均電流的比值。這里取χ=Iout×20％=700 mA；DMAX為59％；算得最大輸入電流為1．8 A。
2．2．4 輸入電感L1的計(jì)算
經(jīng)過(guò)電感L1的紋波電流為：
算得L=12μH。
2．2．5 輸出電容C4的計(jì)算
輸出電容主要是減少輸出電流的紋波。LED上流過(guò)電流的紋波對(duì)LED的光效和光衰有重要影響，在一定的平均電流下，紋波越大，則有效值越大，轉(zhuǎn)化成的熱量越多，光效越低，光衰越厲害，壽命越短。所以對(duì)LED來(lái)說(shuō)，較好的驅(qū)動(dòng)電流是紋波很小的直流電流。
假設(shè)紋波電壓不超過(guò)輸出電壓的1％，有：
電容越大紋波電流越小，考慮成本因素，取式(7)計(jì)算得到的輸出電容最小值為5 μF。為防止產(chǎn)生過(guò)多的熱量，輸出電容應(yīng)選取低ESR值，高耐壓的陶瓷電容。
3 MOSFET管、續(xù)流二極管的選取
MOSFET管漏端電壓為輸出電壓等于28．6 V，假設(shè)用高于額定電壓的30 ％來(lái)計(jì)算漏極峰值電壓，那么MOSFET管漏極的最大電壓為38 V。流過(guò)MOSFET管M1的最大電流IIN(MAX)為1．8 A，M2的最大電流為700 mA左右，一般選取實(shí)際電流的3倍為MOSFET管的額定電流。所以選取耐壓值為60 V，最大正向電流為7．5 A，內(nèi)阻為11 mΩ的N溝道MOSFET管，型號(hào)為SI4470EY。
D9的電壓與MOSFET管M1的電壓相同，最大電壓為38 V，流過(guò)D9的電流等于負(fù)載輸出電流700 mA，所以選擇耐壓值為40 V，最大正向電流為1．16 A的肖特基二極管，型號(hào)為ZETEX ZLLS1000。
4 仿真結(jié)果
用LTspiceIV軟件對(duì)電路進(jìn)行仿真。圖5是輸入電壓分別為10 V，12 V，14 V，無(wú)PWM調(diào)光時(shí)負(fù)載LED隨時(shí)間變化的輸出電流值。圖5可以看出，隨著輸入電壓發(fā)生變化，電路的占空比發(fā)生變化，輸出電流基本不變。電流穩(wěn)定后測(cè)得電流在705～715 mA之間變化，即驅(qū)動(dòng)電路輸出一個(gè)均值為710 mA，有0．7％紋波的電流。電流精度為：
式中IOUT(MAX)為實(shí)際輸出電流最大值；IP為設(shè)定的輸出電流。
圖6為PWM調(diào)光時(shí)，PWM波形和MOSFET漏極電壓波形圖，可以看出功率管MOSFET的輸入信號(hào)是PWM輸出信號(hào)和LTC3783高頻開(kāi)關(guān)控制輸出信號(hào)的與，兩個(gè)信號(hào)的占空比都可以調(diào)節(jié)輸出電流的大小。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/197449.htm
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