若输入电压高于LED电压
若輸入電壓必定高於整串 LED 的最高正向電壓½和,可供
選擇的方案便有兩個:我們既可選用線性穩壓器,也可選
用降壓穩壓器。
線性穩壓器雖然效率較½及產生較多熱½,½設計最簡
單。若要確保輸出電流恆定不變,便必須採用配備兩個反
饋電阻的可調線性穩壓器。只要捨棄上方的反饋電阻,
代之以串联一起的LED ,而原来在下方的电阻则改用电流
檢測電阻,那麼先前的恆壓電源便會“自動調節”
,將輸出
電壓不斷調整,直至有足夠的電流流入電流檢測電阻,½
輸出電壓相等於穩壓器的反饋電壓。
線性穩壓器的優點是設計簡單,而且只需極少外接元件,
也不会产生电磁干扰。只要串联LED的正向电压(V
F
) 不超
過壓降有限的輸出電壓,線性穩壓器便可不斷輸出恆定電
流。½缺點是效率不高,而且熱½耗散較大。線性穩壓器
LED驱动器的损耗大约等于(V
IN
- N x垂直
F
) ×1
F
,公式中的 n
是指串联一起的LED的数目。以350毫安或以上的输出电
流為例,若採用線性穩壓器,便可½要加設散熱器,這樣
不½會增加系統成本,而方案的體積也較大。
若输入电压必定高于LED的电压,可以采用降压稳压器
這個效率較高的方案,½必須採用可調整的一類穩壓器。
這一點與線性穩壓器相同,而且也可利用同一方法將幾乎
任½降壓穩壓器變½為 LED 提供恆流的電源供應器。降壓
穩壓器的優點是效率較高,而且無需加設散熱器,½缺點
是電路較複雜,而且會產生開關噪聲。許多新推出的降壓
穩壓器½採用 1 MHz 或以上的開關頻率,因此系統可以採
用體積較小的外接元件。以不超過 1A 的輸出電流為例,
降壓穩壓器可½比線性穩壓器½用更少電路板的板面
空間。
若輸入電壓½於 LED 的電壓
若整串 LED 的最½正向電壓½和必定高於最高輸入電壓,
我們便需要採用升壓穩壓器。
電感升壓½換器可以提供 350 mA 以上的輸出電流及可
變的輸出電壓,是兼具這兩個特點而又設計最簡單的穩壓
器。配備反饋分壓電路的升壓½換器只要稍加修改,便可
成為輸出恆流的電源供應器。這一點與線性及降壓穩壓器
相同。½降壓穩壓器與升壓穩壓器也有不同之處,例如,
穩壓器電源開關若½於控制芯片之內,兩者的分別便大相
逕庭。這類單芯片系統½有固定的限流值。
以降壓穩壓器為例,流入內½開關的電流與流入 LED 的
電流並無分別。½升壓½換器則不同,流入內½開關的電
流不½較高,而且會隨著輸入電壓的波動而改變,此外,
輸入/輸出電壓差越大,流入內½開關的電流便越高。我們
决定采用单芯片升压稳压器驱动LED之前,必须审慎评估
有關參數,確保在輸入電壓範圍內操½時,驅動器不會超
出其固定的限流值。
若输入电压范围与LED电压范围
互相重
高亮度 LED 的½用越趨普及,有部分應用的輸入電壓可½
会在LED正向电压的上下波动不定。这类应用必须采用稳
流器,確保電壓可以因應輸入及輸出的變化而½出調整。
适用的拓朴结构包括升压/降压,SEPIC的Cuk ,反激和以
輸入電壓½參考的升壓 (亦稱為浮動降壓/升壓) 等。
這些拓樸結構的特點是開關電流½高於 LED 電流,而且會
隨著輸入電壓的變動而改變。我們必須留意輸入電壓範圍
內的峰值開關電流的變化,尤其是當我們所採用的是內½
電源開關及已設定固定限流的芯片。進一步查詢有關美國
国家半导体的LED产品,样品,设计仿真工具以及其他相
關資料,請瀏½
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網頁。
national.com/LED
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