利用恒流led驱动器设计高效率照明系统

《利用恒流led驱动器设计高效率照明系统》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、利用恒流LED驱动器设计高效率照明系统(图)随着高功率LED的问世，照明产业也面临新的挑战。LED的使用寿命及电源转换效率成为设计LED照明系统时的主要考虑因素。而为了提供恒流以维持LED色彩与亮度的一致性，恒流LED驱动器可作为一个提供恒流输出的开关式转换器。此外，省电或高效率的电源转换需求更是在LED照明应用上不可缺少的要素，而磁滞型脉冲频率调变技术(HystereticPFM)可以大幅提升轻载或重载时的电源转换效率。本文将探讨如何利用恒流LED驱动器设计出高效率、高稳定性的LED照明系统。　

2、　传统LED驱动器：定电压模式　　流经LED的电流决定了LED的亮度，电流越大，LED的亮度也会越亮。一般而言，使用定电压或恒流驱动器都可达到点亮LED的目的。图1为最简单的定电压LED驱动器，流经LED的电流是由与LED串联的电阻所控制。例如，假设输入电压为5V，LED的顺向偏压为3.6V，则在该条件下，如果需要的LED电流为20mA，所要使用的限流电阻即为70Ω。虽然这种方法的架构非常简单，但LED的电流会随着落在LED两端的电压而改变，如果LED顺向偏压不一致或输入电压有些许变动都会对LED

3、的亮度产生影响。除此之外，在限流电阻上的功率损耗也会造成过热及低效率的问题。　　传统LED驱动器：恒流模式　　另一种常用的LED驱动器为如图2所示的恒流模式驱动器。在图2中，LED的电流由线性稳压器所提供，其电流可由R1电阻设定。与定电压模式驱动器相比，恒流模式驱动器可以控制流经LED的电流而不受LED顺向偏压及输入电压的不同所影响。但如果输入电压与LED总顺向偏压之间的压差过大的话，还是会在驱动器上产生过热的问题。　　磁滞型脉冲频率调变　　MBI6650的磁滞型脉冲频率调变控制方式可以在轻载应用

4、下有效提升系统的效率。图3为MBI6650的应用电路，图4为磁滞型脉冲频率调变方式的波型示意图。图3中的VSEN为RSEN电阻两端的压降，MBI6650的输出电流就是由该电压及电阻而定。图4中的VH为MBI6650内部的高位准参考电压，其值为VSEN电压的1.3倍，而VL为VSEN的0.7倍。MBI6650的工作原理为：当电源打开时，VSEN低于VH，因此MBI6650内置的MOSFET开启，此时电感电流增加连带使跨在RSEN两端的VSEN随之增加。当VSEN等于VH时，内置的MOSFET会关闭，

5、此时电感电流会透过二极管(D1)放电而下降，因而使VSEN电压随之下降。而当VSEN电压等于VL时，内置的MOSFET又会再次开启并重复之前的动作。由于磁滞型脉冲频率调变的特性，电感电流会一直维持在连续导通模式(CCM)，这对降低LED涟波电流有很大的帮助。　这种控制方式的切换频率会随着负载电流而变化，电流越大频率越低。在相同的负载条件下，电感越大其切换频率会越低。MBI6650的切换频率被控制在40kHz以上以避免音频噪声的发生。　　除了可改善轻载时的效率外，磁滞型脉冲频率调变控制方式也具有其它

6、优点，例如，由于使用高压测电流限制技术，在限流电阻上所损失的功耗很小，因此可使用较小体积的限流电阻，这对节省电路板空间及组件费用是有帮助的。　　保护功能　　为确保LED照明系统及驱动器的安全及可靠性，MBI6650同时提供数种保护功能。例如：欠电压保护(UVLO)避免让IC因输入电压不足时出现误动作，它所提供的磁滞电压可避免开机时的噪声干扰。开路及短路保护可保护驱动器因受故障状况影响而损伤。同时MBI6650也提供过温度保护，当IC芯片到达140°C时，IC即会自动关闭输出电流以避免过热对IC产生

7、损伤，而当温度降至95°C时，IC才又会再次工作。　　本文小结　　在设计一款安全且有效的LED照明系统时，聚积科技推出的MBI6650具有相当大的优势，例如：以磁滞型脉冲频率调变技术提升轻载时的效率，恒流控制可提升LED的使用寿命，以及提供数种保护功能以确保照明系统的安全及可靠性。与传统型LED驱动器相比，MBI6650的精确输出电流和高转换效率更适合于LED照明系统的应用。