LED 驅(qū)動器的常見轉(zhuǎn)換器拓撲
時間:2024-07-12 16:37:11
本文先容了使用最為普遍的 LED 驅(qū)動器拓撲,并細致先容了每種拓撲。最初的比擬表總結(jié)了所闡發(fā)拓撲之間的差別,并思量到了第一篇文章中曾經(jīng)先容的首要設(shè)想要素。
降壓和反向降壓
BUCK 拓撲布局最簡略。它發(fā)生的輸入電壓低于輸出電壓,也能夠設(shè)想成“反向”版本:

圖 1a. BUCK 拓撲
反向降壓拓撲
圖 1b. 反向降壓拓撲
| 輸出電壓|? > |輸入電壓 |
圖 1a 中的電路關(guān)于接納直流電壓源(一般為電池)的 LED 驅(qū)動器異常風行。下圖表現(xiàn)了接納直流電源的典范降壓 LED 驅(qū)動器電路:

驅(qū)動器由輸出電壓供電并驅(qū)動 PMOS。與 LED 負載串連的檢測電阻發(fā)生與負載電流成比例的電壓 VFB,該電壓用于向驅(qū)動器供應(yīng)電流反饋。驅(qū)動 PMOS 的柵極以取得 LED 負載所需的電流。
在此電路中,檢測電阻以地為參考,使得從驅(qū)動器丈量電流反饋變得簡略。PMOS
的源極端子間接連接到 VIN,是以很輕易驅(qū)動柵極在 GND 和 VIN 之間切換。
在交換使用中,輸出電壓較高,因此在開關(guān)周期內(nèi),PMOS 的柵極無奈驅(qū)動至 GND,由于 VSG 會異常高,遠高于 MOSFET 的最大額定值(典型值 20V)。
是以,最佳應(yīng)用圖 1b 中的電路,即反向降壓電路,該電路由降壓電路衍生而來,只需將開關(guān)從輸出的正極移至負極即可。如許,能夠應(yīng)用 NMOS,其柵極能夠由接地參考電路驅(qū)動,以下所示:
AC-REVERSE-BUCK LED 驅(qū)動器

驅(qū)動器經(jīng)由過程整流器從橋輸入獵取電源,是以其 VDD 簡直為直流。它驅(qū)動 NMOS 的柵極,在此拓撲中,檢測電阻器擱置在 NMOS 的源極端子上,是以它仍以地為參考。
值得注重的是,因為檢測電阻與 NMOS 串連,是以在此電路中反饋的是輸出電流,而不是 LED 電流。這會致使光通量調(diào)理結(jié)果變差,但可以驅(qū)動 NMOS,以便將均勻輸出電流整形為與輸出電壓同相,從而取得高 PF(功率因數(shù))。
AC-REVERSE-BUCK LED 驅(qū)動器的一個瑕玷是,考慮到橋輸入端的電壓在每一個周期內(nèi)都市降至 0V,這類拓撲布局僅在 V IN >V OUT時才無效,因此在輸出正弦波的某些部份,AC-REVERSE-BUCK 驅(qū)動器無奈驅(qū)動輸入 LED 燈串。為了最大限度地縮小這類影響,平日應(yīng)用 REVERSE-BUCK 來驅(qū)動電壓 <50V 的 LED 燈串,是以 LED 未驅(qū)動的正弦波部份能夠疏忽不計。
促成
升壓拓撲發(fā)生高于輸出電壓的輸入電壓:
BOOST 拓撲

|輸出 電壓| < |輸入電壓|
這類拓撲平日用于從單個電池(即鋰離子電池 3.7V)為多個 LED 燈串供電。電池電壓低于 LED 燈串總電壓,是以必需應(yīng)用 DC Boost LED 驅(qū)動器:
DC-BOOST LED 驅(qū)動器

在此電路中,NMOS 的柵極可輕松由驅(qū)動器驅(qū)動,感測電阻以地為參考,驅(qū)動器可直接由直流輸出供電。饜足了簡略驅(qū)動器的所有基礎(chǔ)請求,不存在任何“反向”版本。
升壓拓撲平日不用于交換 LED 驅(qū)動器,由于 LED 燈串的輸入電壓平日低于交換輸出電壓。
降壓 - 升壓(逆變器)和反向降壓 - 升壓
當輸出電壓能夠高于或低于輸入電壓時,應(yīng)用降壓-升壓拓撲。它可以或許依據(jù)輸出電壓的巨細像降壓或升壓同樣事情,這便是它被稱為降壓-升壓的緣故原由:
降壓-升壓拓撲

反向降壓升壓拓撲
圖 6b. 反向降壓-升壓拓撲
|V IN | > | V OUT? | 或 | V IN | < | V OUT |
該電路有一個非凡情形,即輸入電壓為負,是以也稱為逆變器拓撲。輸入電壓為負這一事真實 LED 驅(qū)動器畛域其實不是什么首要題目,由于輸入 LED 串一直能夠根據(jù)驅(qū)動器輸入極性舉行連貫。
關(guān)于降壓-升壓拓撲布局,也存在“反向”版本,馬上開關(guān)從輸出電壓的正極移至負極。
與降壓拓撲近似,規(guī)范版本(圖 10a)是直流 LED 驅(qū)動器的首選,但在實踐中,它并不被應(yīng)用,由于它也會在檢測電阻上發(fā)生負電壓,而且該負電壓應(yīng)從驅(qū)動器讀取作為輸入反饋。關(guān)于驅(qū)動器來講,應(yīng)用負反饋會很艱苦。
相同,“反向”版本關(guān)于交換 LED 驅(qū)動器異常實用,由于它同意在交換輸出電壓的全部周期內(nèi)天生所需的輸入電壓。交換降壓 LED 驅(qū)動器沒有表現(xiàn)的限定(正弦波周期中驅(qū)動器無奈驅(qū)動輸入的部份):
交換-反向-降壓-升壓 LED 驅(qū)動器

飛回來
在反激式拓撲布局設(shè)想職員能夠依據(jù)項目規(guī)格設(shè)置電路發(fā)生高于或低于輸出電壓輸入電壓。

該電路分兩個階段事情。在第一階段,開關(guān)閉合,變壓器低級繞組的電感LP充電。次級繞組LS擁有相同的極性,使二極管處于反向極化狀況這類情況下,次級繞組中沒有任何電流固定。在第二階段,開關(guān)關(guān)上必需開釋變壓器中先前存儲的能量是以,次級繞組使二極管處于正向傳導狀況。
AC-FLYBACK LED 驅(qū)動器


