【技術視點】如何設計高效率的LED恒流驅動電路
圖7PWM調光波形圖
由上圖還可以看出,當輸出一個電感電流周期時,PWM方波具有最小的占空比,約為4%,此時最大調光比為25:1。顯然,采用周期越長,頻率越低的PWM方波進行數(shù)字調光所獲得的調光比就越高,但考慮到人眼的視覺暫留效應,為防止輸出LED電流頻率過低引起閃爍,應用時一般設置最低fDIM=100Hz,此時最大調光比可高達5000:1。
仿真結果
本文基于1μm40VCSMC工藝模型,使用HSPICE軟件,對整體芯片進行了仿真驗證。
表1給出了典型條件下,采樣電阻RS=0.33ohm,電感L=100μH時,在不同的電源電壓,不同LED連接數(shù)目下,LED輸出電流精度。芯片由于采樣延遲、采樣精度、驅動級延遲等因素,會導致輸出電流產(chǎn)生誤差。在不同的電源電壓和負載條件下,從表一中可以看到輸出電流精度均能很好的控制在5.5%以內。同時也可以看到,要實現(xiàn)較好的電流精度,固定負載下需要相應的電源電壓與之匹配。
表1輸出電流精度
結束語
本文基于1μm40VCSMC高壓工藝,設計了一種寬電壓輸入、大電流、高調光比LED恒流降壓驅動芯片。在滯環(huán)電流控制模式下,芯片具有結構簡單、動態(tài)響應快、不需要補償電路等優(yōu)點。通過DIM引腳,芯片可以方便的進行LED開關、模擬調光和寬范圍的PWM調光。仿真結果表明,當輸入電壓從8V變化到30V時,芯片輸出電流最大偏差不超過5.5%。此外,在芯片驅動7個LED時,效率可高達97%。
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