大功率RGBLED驅(qū)動器支持彩色照明設(shè)計
作者：Anil Baby Maxim公司SPM產(chǎn)品線高級工程師
下一代建筑和裝飾照明通過適當(dāng)組合紅、綠、藍(lán)LED的輸出能夠獲得更全面的色彩。在這種高亮度、多LED串聯(lián)的應(yīng)用中，典型導(dǎo)通壓降可能達(dá)到22V至36V，吸收電流為1A至2A。圖1所示LED驅(qū)動器能夠為多個LED串聯(lián)的模塊提供2A的驅(qū)動電流，正向?qū)妷嚎梢赃_(dá)到36V。該電路僅驅(qū)動RGB LED的一種顏色，驅(qū)動三種顏色需要三路這樣的驅(qū)動器。由于LED產(chǎn)生的光強(qiáng)與其導(dǎo)通電流并非線性關(guān)系，選擇通過PWM(而非LED電流幅度)控制亮度等級，每個LED由脈沖調(diào)制的固定電流控制燈光亮度。IC控制器利用平均電流模式提供LED驅(qū)動，需要最少的外部元件。
工作原理
為了高效提供電流驅(qū)動，LED驅(qū)動器采用連續(xù)導(dǎo)通模式(CCM)的boost拓?fù)�，利用平均電流模式控制輸入電壓的升壓轉(zhuǎn)換，為LED負(fù)載提供恒流驅(qū)動。單一芯片(MAX16821B)工作在300kHz，控制boost轉(zhuǎn)換器工作。由于boost轉(zhuǎn)換器拓?fù)湓谵D(zhuǎn)換器輸入和輸出之間提供了一個直接通道，必須確保串聯(lián)LED的最小導(dǎo)通電壓大于輸入電源電壓的最大值。LED負(fù)載通過MOSFET(Q1)和檢流電阻(R13)跨接在boost轉(zhuǎn)換器的輸出端，PWM width=257 border=0>
第二個檢流電阻(R15)用于設(shè)置電感返回通道的電流。U2內(nèi)部的差分電流檢測放大器提供34.5V/V增益。電流誤差放大器將該輸出電壓與電壓誤差放大器的輸出進(jìn)行對比，產(chǎn)生內(nèi)部平均電流控制環(huán)路的誤差信號。這一放大后的誤差信號與內(nèi)部振蕩器斜波進(jìn)行比較，最終產(chǎn)生PWM信號(在DL第3引腳)用于驅(qū)動MOSFET Q2。電流誤差放大器的高增益使得電路能夠根據(jù)電壓環(huán)路的要求產(chǎn)生平均電感電流(在所允許的限制范圍內(nèi))，保持非常低的誤差。在指定的輸入電源電壓和LED正向?qū)妷?忽略開關(guān)、二極管、檢流電阻等元件的壓差)下，boost轉(zhuǎn)換器的CCM工作模式?jīng)Q定了PWM開關(guān)的占空比，固定占空比與所要求的LED電流相對應(yīng)，由此確定所需要的電感電流。電壓環(huán)路控制電流環(huán)路產(chǎn)生這一平均電感電流，從而提供所需的LED電流。兩個控制環(huán)路都應(yīng)提供獨(dú)立補(bǔ)償，以確保穩(wěn)定工作。
轉(zhuǎn)換器設(shè)計
轉(zhuǎn)換器參數(shù)要求如下：
● 輸入電壓范圍：9V至15V
● 最大LED正向?qū)妷海?b>33V
● LED電流：2A
● 開關(guān)頻率：300kHz(頻率較低時會提高濾波成本，頻率較高時則會降低效率、提高EMI。根據(jù)這些因
