《電子技術(shù)應(yīng)用》
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節(jié)省功耗的LED驅(qū)動(dòng)器
摘要: 一種驅(qū)動(dòng)高亮度LED的方法是采用標(biāo)準(zhǔn)的降壓補(bǔ)償轉(zhuǎn)換器(圖1)。檢測(cè)電阻器RS產(chǎn)生一個(gè)反饋電壓VFB,它根據(jù)公式RS=VFB/ILED設(shè)定了需要的LED電流ILED。不幸的是,大多數(shù)補(bǔ)償轉(zhuǎn)換器需要一個(gè)1V量級(jí)的相對(duì)較高反饋電壓,這個(gè)電壓在檢測(cè)電阻器上的耗電過(guò)大(PSENSE=VFB×ILED)。降低檢測(cè)電阻器阻值以及增加一個(gè)運(yùn)放來(lái)提升檢測(cè)到的電壓可降低功耗負(fù)擔(dān)(圖2)。
Abstract:
Key words :

  一種驅(qū)動(dòng)高亮度LED的方法是采用標(biāo)準(zhǔn)的降壓補(bǔ)償轉(zhuǎn)換器(圖1)。檢測(cè)電阻器RS產(chǎn)生一個(gè)反饋電壓VFB,它根據(jù)公式RS=VFB/ILED設(shè)定了需要的LED電流ILED。不幸的是,大多數(shù)補(bǔ)償轉(zhuǎn)換器需要一個(gè)1V量級(jí)的相對(duì)較高反饋電壓,這個(gè)電壓在檢測(cè)電阻器上的耗電過(guò)大(PSENSE=VFB×ILED)。降低檢測(cè)電阻器阻值以及增加一個(gè)運(yùn)放來(lái)提升檢測(cè)到的電壓可降低功耗負(fù)擔(dān)(圖2)。在某些情況下,可以用一個(gè)穩(wěn)定的基準(zhǔn)電壓(有些轉(zhuǎn)換器IC帶有基準(zhǔn)電壓)拉高檢測(cè)電壓,省掉運(yùn)放(圖3)。Maxim MAX1951是一款開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換器,它需要800 mV 的反饋電壓,基準(zhǔn)腳可提供一個(gè)2V 的基準(zhǔn)電壓。在RS和VFB之間接一個(gè) 50kΩ電阻器R1,在基準(zhǔn)腳和反饋腳之間接一個(gè)100kΩ電阻器R2,可以將工作點(diǎn)從RS腳的200mV移到反饋腳的800mV。

一種驅(qū)動(dòng)高亮度LED的方法是采用標(biāo)準(zhǔn)的降壓補(bǔ)償轉(zhuǎn)換器

節(jié)省功耗公式

  因此,當(dāng)VSENSE=0.2V時(shí),V=0.8V。使用兩只廉價(jià)的電阻器后,檢測(cè)電阻器上功耗降低了四倍。

降低檢測(cè)電阻器阻值以及增加一個(gè)運(yùn)放來(lái)提升檢測(cè)到的電壓可降低功耗負(fù)擔(dān)


  采用Lumileds的Luxeon K2 LED,圖1和圖3電路的功率測(cè)量表示了反饋調(diào)整對(duì)LED驅(qū)動(dòng)器提供功率的影響。兩張圖表明,在40

 

0mA 半載(圖4)和800mA滿(mǎn)載(圖5)下,LED電流和電壓是輸入電壓的一個(gè)函數(shù)。正如預(yù)期的那樣,半載時(shí)電流的穩(wěn)定情況會(huì)惡化。在4V~5.5V 輸入電壓范圍內(nèi),LED上電流的平均變化約為5mA,而正常反饋的電路為1mA。但是,輸入電壓范圍增加了0.5V以上。滿(mǎn)載時(shí)的穩(wěn)壓也會(huì)惡化,變動(dòng)增加到大約22mA,而正常反饋的電路為6mA(圖6)。同樣,調(diào)整后的圖3反饋電路也增加了輸入電壓范圍。

  可以將效率的改善h定義如下:節(jié)省功耗公式

 

  補(bǔ)償轉(zhuǎn)換器的功率轉(zhuǎn)換效率和檢測(cè)電阻器上的功耗決定了電路的效率。如圖5所示,圖3的可調(diào)反饋在半載或滿(mǎn)載情況下的效率都增加了10%以上。假定檢測(cè)電壓不變,則較低輸出電流負(fù)載的效率會(huì)有改善,因?yàn)闄z測(cè)電阻器耗電下降。

 

圖3調(diào)整反饋信號(hào)可改善這款用于高亮度LED驅(qū)動(dòng)器的補(bǔ)償轉(zhuǎn)換器效率

 

圖中顯示在圖3電路在半載時(shí)LED電流是輸入電壓的函數(shù)

圖中顯示在圖3電路滿(mǎn)載時(shí)LED電流是輸入電壓的函數(shù)

圖6普通反饋電路圖1和可調(diào)反饋電路圖3的比較表明半載和滿(mǎn)載情況下總效率都有顯著提高

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