使用大功率白光LED驱动器来驱动照明设备

许认为白色LED是照明的未来趋势. 串联连接的多个LED可以代替白炽灯或紧凑型荧光灯. 大功率白色LED需要约3.6 V的DC电压和约350 mA的电流才能达到最大亮度（约40流明）.

在应用中，白光LED通常由具有标准12V输出的密封铅酸（SLA）电池供电. 图中所示电路使用输入电压为12V的电池为一串白色LED供电. 具有成本低，效率高，亮度不受电池电压，调光功能和电池保护的特点.

该驱动电路在升压配置中使用SG1524脉宽调制（PWM）开关调节器（U1）. 这种配置可使U1产生约40 V的最大输出电压，该电压可驱动多达11组串联的1W白光LED. 由于功耗高，LED必须配备相应的散热器.

对于给定的工作频率，驱动器的设计包括电感器，输入电容器，输出电容器，开关晶体管和输出二极管的选择. 工作频率为:

在此示例中选择的频率为100kHz. 频率越高，电感越小，但开关损耗也越大.

充满电时电池电压为13.2V，完全放电时约为10.8V. LED两端的电压应足够高，以允许LED在不同的输入电压下被正向偏置. 为确保这一点，所需的占空比为:

VO =串联LED的输出电压； VD =二极管压降； VIN =最小SLA电压; VDS = MOSFET压降.

对于8-LED串联组，肖特基二极管的VO = 28.8V大功率白光led误差，VIN = 11V和VD = 0.4V. 忽略VDS，所需的占空比为62.3％. U1具有两个独立的开关晶体管，每个晶体管可提供约100mA的电流，并且在工作期间的最大占空比为45％. 为了实现所需的占空比，这两个晶体管并联连接. 由于LED所需的电流超过100mA，因此必须增加一个MOSFET.

电感电流的平均值可以用来计算L1的值:

如果电感器电流dIL的波动是平均电流的某个百分比，则电感器电流的最大值为:

如果纹波为平均电流的40％，则ILpk = 1.12A. 因此，电感值为:

在此示例中，公式5显示，当VIN为11V时，最小电感为184.3ΩH. 输出电容器的值取决于输出电压的纹波，输入电压的值取决于电流的最大值.

为了确保稳定的照明，流经LED的电流必须能够监视并保持不变. 为此，电流可以通过R8，R11和U2b转换为电压，并通过U1误差放大器的反相端子反馈. 此负反馈可以调整占空比，以稳定通过LED的电流. LED的亮度随R11的不同而变化. 运算放大器U2a和R9，R13，R14和R15监视电池电压大功率白光led误差，并在电池电压低于11V时关闭LED，从而防止电池深度放电.

基尔霍夫电流相关文章: 基尔霍夫电流法

本文来自电脑杂谈，转载请注明本文网址：
https://www.pc-fly.com/a/dianqi/article-252218-1.html