針對線性LED電源驅動IC設計及參考
線路比較
本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/222112.htm圖1和圖2 是兩種驅動方式的線路圖,現(xiàn)在比較下兩種方式的工作過程。
1、當電壓合適時:
電壓合適是指供電電壓幅值與LED Vf值加上線路的工作電壓基本符合。
圖1 電流經(jīng)過電感→LED→MOSFET→R;放電回路是,電感→LED→D1;
圖2 電流流經(jīng)LED→MOSFET→恒流源。
功耗及提高轉換效率主要是看線路中的內阻大小,從線路上來看圖1會大于圖2 ,圖2的方式MOS管和恒流源整個壓差可以做到200mV,圖1 電阻反饋電壓都有可能會超過這個電壓。單就MOS管來說,都是在做開關使用,需要的壓差及相關條件是相同的,功耗相等。
2、當電壓超過線路需要的幅值時:
當線路電壓超過線路需要的幅值時,圖1 的設計優(yōu)點會顯現(xiàn)出來,也是線路設計初衷。線路根據(jù)反饋電壓比較高速開關MOS管,關閉時電感放電回路會維持LED電流;
圖2 超過的電壓會加到MOSFET上面,功耗會增加大于圖1線路。
3、 EMI干擾問題
圖1需要高速開關恒流驅動,開關頻率會影響其它線路工作,PCB布線要注意相互干擾問題,在選取驅動線路時避免與產品上面的線路工作在一個頻率點上。
圖2線路不會有這個問題。
4、灰度問題
圖1 線路PWM是與反饋電壓信號疊加出來的,在關閉MOS管時,電感還會有電流流過,會影響到灰度的表現(xiàn),設計時只能PWM時間遠遠小于L1放電時間。要提高灰度表現(xiàn),就需要減小電感量,從而減小放電時間提高線路的開關頻率,這樣會增加線路干擾的程度,恒流精度也會降低。
圖2線路開關方式驅動LED可以直接表現(xiàn)灰度,可以做到16位灰度65536級灰度。目前高灰階LED屏幕都不會選用圖1線路設計。
線路功耗問題所在 二
從上面的分析可以看出,線性驅動有很多優(yōu)勢,只是在電壓高于實際應用電壓時功耗會增大,在眾多的應用領域線性驅動是不可取代的。
主要問題不是線路本身,而是供電方式造成的。一般我們設計產品因其成本問題不會新開發(fā)開關電源,選取現(xiàn)有電源基本沒有合適的,開關電源受標稱值所限,有 5V、12V、15V、24V、36V等等,標稱值是長期以來市場形成的,電源做成什么電壓范圍都可以,只是開關電源廠家目前還沒有眼光看到這個市場。
因其LED Vf值不同,生產出雙組電壓輸出比較合適,例如:3。3 V與5 V、5 V與8 V、7 V與12 V、9 V與14 V、12 V與18 V、14 V與24V等電壓組合,電流目前還是1W的效率最高,多顆組合是今后的方向,R、G、B單路500mA比較合適。
有這樣的電源使用線性IC驅動你覺得還有問題嗎。線性IC設計要點:
在實際產品設計時,往往供電電壓總不會符合我們的要求,LED正向電壓Vf值每個公司也不一樣,串聯(lián)的LED個數(shù)會隨工程需要隨意變化,產品量產數(shù)量不大開關電源也不方便更換,可以使用以下設計線路來解決此問題。
如下圖:
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