驅動HB LED的分立元件降壓變換器

　　HB（高亮度）LED工作時需要大電流。當從一個電壓源驅動HB LED時，可以用一支合適的串聯(lián)電阻設定所需的電流。如果電壓源為電池，則隨著電池電力的消耗，LED的亮度也遞減。另外，串聯(lián)電阻的缺點是有功耗。更好的選擇是采用一只合適的DC/DC轉換器。如果LED的導通電壓低于電池電壓（如采用6V密封鉛酸電池時），則可以采用一個降壓變換器（參考文獻1與參考文獻2）?？梢灾挥靡恍?strong>分立元件建立一個簡單的降壓轉換器。它需要兩支雙極晶體管，一只P溝道MOSFET，一個電感，一個肖特基二極管和一些電阻（圖1）。

　　當接通電池電壓時，與HB LED串聯(lián)電阻R1上的電壓為0V。于是，晶體管Q2關斷，Q1飽和。Q1的飽和態(tài)使MOSFET導通，因此電池電壓通過電感加在LED上。當通過電阻R1的電流增加時，使Q2導通，從而Q1截止，于是MOSFET關斷。MOSFET為關斷狀態(tài)時，電感繼續(xù)通過肖特基二極管D2為LED提供電流。HB LED為1W白光LumiledLED。電阻R1幫助控制LED的亮度。用較大值的R1可減小亮度。

　　Linear Technology公司的SwitchCAD-III軟件（可免費下載）用于電路仿真；仿真中使用的MOSFET為國際整流器公司的IRF9Z24S，而不是IRF9540，因為SwitchCAD-III中沒有IRF9540這個型號。圖2是MOSFET的漏極以及Q1基極電壓波形。圖3是MOSFET漏極電壓和Q1基極電壓的示波器截屏圖。它們與仿真波形有良好的匹配。對于6V~10V電源電壓，轉換效率為60% ~ 95%。

參考文獻
1. Saab, Alfredo H, and Steve Logan, “High-power LED drivers require no external switches,” EDN, July 19, 2007, pg 78.
2. Gadre, Dhananjay V, “Buck regulator controls white LED with optical feedback,” EDN, Oct 25, 2007, pg 72.