車用高亮度LED驅(qū)動電路
最簡單的開關(guān)穩(wěn)壓器是圖2所示的降壓穩(wěn)壓器,輸入電壓與LED電壓之間的壓差對電感L充電,電流隨之增加,當流達到預(yù)設(shè)的值時,控制電路將串聯(lián)的晶體管關(guān)閉,在LED通路形成一個交變電流。注意,在LED驅(qū)動應(yīng)用中,開關(guān)穩(wěn)壓電路控制電流的峰值。這個值由可編程IC或外部元件來設(shè)定。電流值也由FET開關(guān)漏極上檢測電阻來定義。降壓穩(wěn)壓器流過LED的電流是連續(xù)的,但是交變的,而對電源而言是不連續(xù)的,這對電源工作會產(chǎn)生一事實上的影響,也增加了電源線上的噪聲。
圖3
如果電源電壓低于所有LED串聯(lián)電壓和,就要選用升壓穩(wěn)壓器。升壓穩(wěn)壓器(圖3)既要控制電流,又要控制電壓,電路相對復(fù)雜些。升壓穩(wěn)壓器在大電流情況下同樣存在嚴重的干擾問題。因而最穩(wěn)定又最安全的LED驅(qū)動器可采用升壓與降壓相結(jié)合的形式。一個升壓穩(wěn)壓器可驅(qū)動幾個并聯(lián)的降壓穩(wěn)壓器。這樣,面對電源的是性能良好的升壓穩(wěn)壓器,而在負載端則是高電流輸出的降壓穩(wěn)壓器。
所有開關(guān)電源都會產(chǎn)生噪聲,電壓型穩(wěn)壓器可以提高工作頻率,在輸出端用大電容來濾波,LED電源是穩(wěn)流型的,降低噪聲就得采取如下措施:
降低工作頻率。
開關(guān)晶體管應(yīng)用放置在電路板的中心區(qū)域。
快速恢復(fù)二極管。
LED區(qū)不要形成電流環(huán)路。
縮短電纜和印制電路板上走線。
除了上述措施,新的方案也有助降低驅(qū)動電源的噪聲。Melexis公司的MLX10801和MLX10803 LED驅(qū)動器采用偽隨機開關(guān)頻率發(fā)生器來降低電氣噪聲。圖4是低噪聲應(yīng)用的電路實例,它符合CISPR25的5級標準,這里CISPR是國際無線電干擾特別委員法文的縮寫。工作電感L1應(yīng)根據(jù)開關(guān)頻率和LED電流來確定。為了方便用戶設(shè)計,公司還提供了一個軟件和Excel表格,用來選取ROSC、RSET和RSENSE。
圖4 MLX10803使用實例
對圖4電路,開關(guān)頻率應(yīng)低于150KHz,若LED電流在0.5-1A之間,L1與L2為100?H。噪聲是寬帶的,因而濾波電容采用大、小相結(jié)合的方案。二極管D1是高頻噪聲的主要來源,應(yīng)仔細選擇,在電源電壓低于100V時,可使用肖特基二級管。
GaAs與GaAs PLED的光輸出強度與結(jié)溫密切相關(guān),例如LED在25℃輸出100%的話,在80℃時只有80%。驅(qū)動器設(shè)置了溫度斜度補償電路,實際上一個PTC或NTC電阻便可解決問題,利用PTC的溫度系數(shù)來平衡LED的光輸出。為了保護LED,在溫度高于80℃,可以在器件的輸入端增加一個NTC電阻
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