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选用开关稳压器对LED偏置点进行合理操控

采用开关稳压器对LED偏置点进行合理控制-偏置LED最简单、最常用的方法是与LED串联一个电阻,以限制 LED的最大电流,但这种方法会直接影响功率效率(功率效率定义为LED 功率与总输入功率之比)。对一个工作在350mA的白光LED而言,其二极管上相应的正向压降约为3.2V。将串联电阻和LED连接到5V电源,工作效率为64%,即从5V电源获得3.2V。功耗会生热,造成在串联电阻的平均功耗为36 mW,正向电流为20 mA,这样大小的功耗还是可以接受的,但当正向电流为350 mA时,功耗会迅速上升到630 mW。

数年前,制造商们还将自己白光LED而不是昏暗LED的最大正向额外电流设定为20 mA。今日的白光LED能够供给更高的亮度,因而有必要作业在更高的偏置电流下。在挨近LED最大额外值的大电流作业状况下仍要坚持对LED偏置点的操控,就需要一种新的办法。

偏置LED最简略、最常用的办法是与LED串联一个电阻,以约束 LED的最大电流,但这种办法会直接影响功率功率(功率功率界说为LED 功率与总输入功率之比)。对一个作业在350mA的白光LED而言,其二极管上相应的正向压降约为3.2V。将串联电阻和LED连接到5V电源,作业功率为64%,即从5V电源取得3.2V。功耗会生热,形成在串联电阻的均匀功耗为36 mW,正向电流为20 mA,这样巨细的功耗仍是能够承受的,但当正向电流为350 mA时,功耗会敏捷上升到630 mW。

别的,选用串联电阻会使二极管偏置点以及LED亮度随电源电压和环境温度而动摇。美国国家半导体(National Semicondductor)公司的LM2852是开关降压稳压器,它选用内部补偿和同步MOSFET开关,能够驱动大至2A的负载,此电路能够为一个大电流LED有用供给稳定电流驱动,一起将电源电压和温度改变对LED亮度的影响下降到最低程度(图1)。

选用开关稳压器对LED偏置点进行合理操控

在本电路中,LM2852的作业功率约为93%,它直接操控一个步进降压稳压器拓扑,坚持流经LED1电流的稳定,该电流能够用电位器R1调整。电路的操控回路完结电流/电压的转化,有用地调理电路的输出电流。在作业中,LM2852将其内部基准电压与由D1、R1和R2构成的分压器电压作比较,并驱动操控回路,在其电压检测管脚坚持一个稳定的1.2V。经过火压器的电流与经过LED1的电流成正比,电流比率会盯梢电路的作业温度规模,由于D1和LED1有附近的正向电压温度系列2 mV/℃。将D1和LED1彼此挨着装置到印制电路板上,能够为温度补偿供给足够近的热耦合

当R1的滑动片彻底顺时针滑动时,经过D1的电流约为1 mA,经过 LED1 的电流均匀值约为500 mA。逆时针调整R1,可将LED1的正向电流从500 mA减小至0A。

当对不同电流回路增益标定R1和R2值时,下降增益会影响电路的转化功率,而添加增益则使回路对元件公役愈加灵敏。如要作长途亮度操控,能够用数字编程电位器代替机械式电位器R1。规则的极限接连电流为350 mA,峰值脉冲电流为500 mA。图2显现的是电路的功率随输入电压的改变状况。留意,电路的功率随输入电压的下降而添加,这有助于延伸电池供电系统的作业时间。

当温度呈现动摇时,经过LED1的电流改变率在整个温度规模内低于3%,比串联电阻限流电路提高了三倍(图3)。尽管图1电路比单个电阻要杂乱,但它也只需少数元器件。对L1而言,本样机运用的是Coilcraft (www.coilcraft.com)的MSS5131-103外表装置电感,额外电感量为10mH。

美国国家半导体公司LM2852 数据表对电容CIN、CSS与COUT 的挑选作了概述。为了更高效地散热,电路的印制电路板上应有很多的铜箔焊盘和IC1与LED1的走线。当正向电流为 350 mA时,LED1耗电1.1W,因而请参阅制造商的数据表,遵循其热规划方面的主张。

责任编辑:gt

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