高性能LED路燈驅動器設計方案
DC- DC 轉換器是LED 電源最后一級的自然選擇。LED需要直流電流, 因此電壓輸出也為直流。由于前一級已考慮了整流、PFC 和隔離的因素, 采用中間直流總線可以使設計師使用節(jié)約經濟的非隔離DC- DC 轉換器。非隔離轉換器分為三種主要類型: 步壓或降壓、步升或升壓以及步升/步降或降升壓。圖2中描繪了這三種類型。在這些拓撲中, 降壓穩(wěn)壓器目前最適合驅動LED, 原因如下: 首先, 降壓電感在輸出端, 這意味著LED電流和電感電流的平均值相同; 而且, 輸出電流始終被電感明確控制; 其次, 步降電壓是功率轉換的最高效形式, 這使降壓器在所有開關轉換器中功率效率最高; 第三, 降壓器是最經濟的開關轉換器, 因為最大的電流在輸出端, 最高的電壓在輸入端。由此, 在由功率MOSFET和二極管構成的開關轉化器上, 這些功率轉換器件所獲得電流和電壓就最小。這就意味著可以廣泛地選擇電源開關、無源元件和控制IC, 從而構成最經濟的解決方案。
4 排列LED和選取驅動器IC
針對該示例中的設計, 將使用100 個1 W 的LED。選擇48 V 的中間直流總線是一個明智之舉, 因為有現(xiàn)成且輸出功率選擇范圍廣泛的AC - DC 電源可供選用。一個48 ? ( 1 # 5% ) V 的降壓LED 驅動器可用來驅動10個串聯(lián)的LED。10個這樣的驅動器可以構成明亮的燈, 可以用來運行所有的100個LED,而無需使用危險的電壓。半導體制造商按照光通量、相關色溫CCT和正向電壓將他們的白光LED進行分類。對于保持一致的顏色和光輸出來說, 按色溫和光通量分類很重要, 但對LED 分類的規(guī)格越高, 成本也就越高。當使用各種檔次的LED 時, LED 燈的設計必須適用于較寬的正向電壓范圍。因此每個LED 驅動器將被設計為350 mA 電流源, 可以從45 V ~ 51 V的輸入電壓產生30 V ~ 40 V 的輸出電壓范圍, 從而使每個LED的VF的可能變化范圍在3. 0 V ~ 4. 0 V。
圖3 簡化的系統(tǒng)架構
LM3402HV 是一個具有內部功率N - MOSFET 的降壓型穩(wěn)壓器, 運行電壓高達75 V, 由于其最低過熱電流限制為530mA, 因此也非常適合350 mA輸出電流, 如有必要足以驅動紋波電流范圍較寬的LED。圖3顯示了系統(tǒng)架構, 圖4顯示了每個LM3402HV 的完整電路。
圖4 詳細的LM3402HV 電路
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