LED低壓驅(qū)動電源—DC/DC 升壓變換器(下)
圖6 用SP6648 組成的手電筒電路
電路的說明如下:
?。?) 流過LED 的電流由R2的取值確定:
ILED= IO= VREF/R2= 0. 61V /R2在圖6 中的阻值(1. 8Ω) 下,LED 電流約為340mA.
減小R2可以增加亮度。由于FB 腳內(nèi)部接了一個誤差放大器,其基準(zhǔn)電壓VREF= 0. 61V,在電池放電完之前,IC 可以一直對LED 電流進(jìn)行調(diào)節(jié),保持其亮度恒定。
?。?) 為檢測電池電壓,可以將電池電壓通過R3、R4電阻分壓加到LBI 腳。如LBI 腳電壓低于0. 61V的基準(zhǔn)電壓,則LBON 腳內(nèi)接的漏極開路NMOS 管導(dǎo)通,將LBON 腳拉低到地,使"電池電壓低"告警的發(fā)光二極管點亮,此時按圖6 所示阻值,電池電壓大約為:
VBATm= 0. 61 × (R3+ R4) /R4= 0. 61 × 143. 2 /43. 2 ≈ 2(V)
如果希望電池電壓更低一些才告警,就應(yīng)把R4取得大一些。
?。?) 在二極管VD1支路串接電位器R5,可以通過調(diào)節(jié)R5的阻值改變FB 的電壓,從而調(diào)節(jié)手電筒的亮度,為手動控制手電筒亮度提供方便。如不用調(diào)亮度,可以不接R5。
另外,LED 的亮度也可以通過在SHDN 腳上加一個PWM 信號來調(diào)節(jié),此時,流過LED 的電流等于350mA × D(D 為PWM 信號的平均占空比)。
?。?) 在輸出腳VOUT接1 個1μF 的陶瓷電容有助于穩(wěn)定輸出。
?。?) 如果在接入LED 之前先接入電池電源電壓,則IC 將FB 腳拉低為0V,而SP6648 的輸出固定為3. 3V;一旦插入LED,FB 又恢復(fù)為1. 25V,并開始調(diào)整。輸出電壓變?yōu)?. 9V 左右,即:
VO= VF+ 0. 61V ≈ 3. 3V + 0. 6V ≈ 3. 9(V)
如LED 開路,F(xiàn)B 腳也將拉低為0V,保護IC 不至損壞。
就性價比而言,用SP6648 組成手電筒電路是一種不錯的選擇。如果要驅(qū)動更大電流的LED 可以選用SP7648.它在3. 3V 輸入下,輸出電壓4. 2V,輸出電流為700mA,效率為92%.它的一個典型應(yīng)用電路如圖7 所示。
圖7 SP7648 的典型應(yīng)用電路
為了適應(yīng)大功率驅(qū)動的需要,SP7648 芯片內(nèi)未集成開關(guān)管及肖特基二極管,故需外接。有關(guān)芯片的具體使用,可查閱有關(guān)資料,此處從略。
3 用電荷泵升壓變換器驅(qū)動LED
電荷泵型變換器(Charge pump) 又稱開關(guān)電容變換器,它的特點是升壓后電壓增加得不多,只能是輸入電壓的幾倍,適宜于驅(qū)動若干個并聯(lián)的LED,無需使用電感,只需外接少量的電容器,具有成本低、尺寸小、電磁干擾相對較輕等優(yōu)點。它的缺點是效率較低,不及電感升壓變換器,平均效率一般不到80% 或更低;其次,為減少輸出紋波,輸出電流不能太大,使用上受到一定的限制;再者,由于所驅(qū)動的LED 采用并聯(lián)連接,驅(qū)動IC 要用較多的引腳與之相連,受集成電路封裝水平的限制,IC 引腳數(shù)不可能太多,所以一塊IC 所能驅(qū)動的LED 數(shù)一般不會超過13 只以上。
例如凌特公司的LTC3220 /3220 - 1 能驅(qū)動18 只20mA 的LED,采用28 腳QFN 封裝,已算是這類IC中的佼佼者了。
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