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技术详解:低成本、高性能的LED驱动器

导读: 随着LED生产成本的下降,LED在各种应用中的使用率越来越高,其中包括手持设备、车载以及建筑照明。但是,驱动LED却是一项很具挑战性的工作。

  随着LED生产成本的下降,LED在各种应用中的使用率越来越高,其中包括手持设备、车载以及建筑照明。其高可靠性(使用寿命超过50000小时)、高效率(175流明/瓦)以及近乎瞬时的响应使其成为一种颇具吸引力的光源。但是,驱动LED却是一项很具挑战性的工作。

  受控的亮度需要用一个恒定的电流来驱动LED,无论输入电压如何这一恒定的电流都必须保持恒定不变。通常,LED都会有调光要求,例如,想要调节显示器或建筑照明亮度。实现LED调光有两种方法:改变LED电流或使用脉宽调制(PWM)。效率最低的方法是改变电流,因为光输出并非完成随着电流变化而发生线性变化,并且在电流低至其额定值时LED色谱会发生变化。

  时刻谨记人类对亮度的感知呈指数型是很重要的,完全变暗需要对电流进行大幅度的变化。这对电路设计有很大的影响,因为全电流时3%的调节误差由会于电路容差而在10%负载时变成30%甚至更高的误差。尽管响应速度比较慢,但使用PWM调光电流波形会更加精确。在照明和显示器应用中,人们希望PWM超过100Hz,这样人眼就不会感觉到闪烁。

图1 用于驱动单个LED的低成本降压稳压器

  图1显示了一款驱动单个LED的非常简单且成本非常低的降压稳压器,该稳压器实施了一种快速调光的特性。其基于一个具有内部开关、电流限制比较器、振荡器和内部接口的MC33063。通常用于稳压的引脚具有关闭功能。在此情况下,一个超过1.25V的电压会关闭电源,而一个较低的电压会开启电源。随着电路的开启,由于消除了电压反馈,控制器以电流限制/磁滞模式运行。

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