1 概述
高亮度(HB) LED现在已广泛用于各种照明设备，其光输出量(发光功率)一般以流明/瓦为单位计量，现已超过了荧光灯的发光功率。而选用高容量、单节Li+电池驱动高功率LED光源时，由于电池电压仅为3V至4V,需求处理电源转化问题。可靠性及安全特性使得HB LED成为电池备份照明体系(应急照明等)的优选计划。
跟着LED制作技能以及电池技能的前进，现在最高容量的锂离子(Li+)电池能量密度能够到达750kJ/kg左右;镍氢(NiMH)电池的能量密度略低一些，大约为200kJ/kg (而汽油的能量密度为44MJ/kg)。单节Li+电池的端电压约为3.7V,要想直接驱动多个串联的LED,则需把多节电池串联在一起，但这会带来功率分配等规划问题，用户也往往首选单节电池供电的计划。
2 选用接连boost形式驱动LED灯串
以常见的boost装备拓扑为例，例如：规范的MAX16834 HB LED驱动器评价板(EV) MAX16834EVKIT (图1)。
图1:HB LED驱动器boost装备图
为了向开关MOSFET供给满足的栅极驱动电压，MAX16834要求作业电压至少为4.5V,以便MOSFET进入低阻导通状况。关于选用n沟道FET作业在boost形式的HB LED驱动器，这者要求很常见。
单节Li+电池的驱动电压或许低至3V,无法支撑电路中FET及其它电路的正常作业。这就需求将电池电压提高到较高电压，器材即可正常作业。
首要，驱动电路提高电池电压用于操控器供电，然后再为LED灯串供给所要求的驱动电流，这种架构会在必定程度上增大功耗，从而影响电池的运用寿命。由于整体功率是每一级功率的乘积，例如，假如升压功率为70%,而操控级的功率为70%,那么整体功率只要大约50%.
本文介绍的计划选用低成本、低功耗boost转化器为评价板中的HB LED驱动器供给安稳的5V电源。一起，由电池直接驱动FET boost转化器。这种办法下，只对电池进行一级升压，即可为LED灯串供电。
2 Boost转化器一起为LED灯串和FET供电
MAX16834是一款通用的HB LED驱动器，答应经过模仿和脉宽调制(PWM)进行调光。器材可完结升压、升/降压、SEP%&&&&&%和高边buck拓扑。除了驱动由开关操控器操控的n沟道功率MOSFET开关，器材还可驱动n沟道PWM调光开关，以完结LED PWM调光。器材集成了宽规模调光、固定频率HB LED驱动所需的悉数电路。
需求对MAX16834EVKIT进行一些更改，该规划中运用了MAX8815A boost转化器。其评价板默认设置为5V输出，无需更改规范电路(图2)。
图2:MAX8815AEVKIT转化器电路图
3 计划的体系测验成果
整个电路用于驱动6只Seoul Semiconductor P7 LED组成的灯串，可供给高达1A的驱动电流。尽管LED能够经过大于1A的电流，但规范MAX16834评价板的最大电流为1A,足以支撑规划剖析。图3所示为HB LED驱动器和升压转化器装备。
图3:HB LED驱动器和升压转化器
为了消除电池放电期间对电压的影响或电池阻抗的升高，可选用大电流、低电压电源代替电池，从而使输入电压坚持根本安稳，经过改动LED驱动电流改动体系负载。
丈量输入和输出的电流、电压，得到5V、4V和3V电源下体系的功能参数，这些数据模仿单节Li+电池的预期电压规模。丈量输入和输出电流需求独立校准的数字电压表(DVM)，当然也有代替计划。可运用MAX9938电流检测放大器评价板丈量输入电流，选用十分小的检流电阻，将其引进的丈量差错降至最小。规范分流器为50mΩ、4端电阻，选用6个100mΩ电阻并联在其两头，得到12.5mΩ检流电阻(图4)。
图4:MAX9938EV规范分流器电路图
因而，评价板从2.5V/A转化为625mV/A,这样，即可用同一DVM丈量一切电压。
运用同一数字电压表(DVM)，经过丈量评价板上0.1Ω串联电阻的电压，即可确认输出电流。这一办法保证一切电流、电压读数均经过电压丈量确认。运用同一DVM完结一切丈量，从本质上抵消了测验设备的校准差错，体系测验如图5所示。
图5:DVM体系框图
将电压丈量成果输入Excel®电子表格，核算输入/输出电流及输入/输出电压丈量值，制作三种电源电压下的体系功率(表1和图6)。
表1:功能测验成果
图6:MAX16834 HB LED驱动器在三种电压下的功能数据
丈量时，负载从零(悉数LED平息)增大至评价板满载(LED灯串电流最大约1A)。数据标明，电压较低时，供给给输出的功率减小。这是由于输入电源将体系的输入电流约束为4A,电池源一般也存在此类约束。
4 定论
本计划关于电路进行少量修正，MAX16834可用于驱动HB LED灯串。即便在电池电压低至3V时，整体转化功率也可维持在大约90%或以上。本文所选用最新技能、高容量Li+电池供给照明处理计划，防止多级电源转化而导致的功率低下问题，有助于延伸电池运用寿命。
