当前位置：首页 > 行业资讯
基于DC/DC变换器的LED驱动电路的设计
发布时间:2016-02-13 阅读：次 [打印文章] [关闭窗口]- 一体成型电感
摘 要： 提出一种基于电流模式DC/DC变换器的驱动控制电路。该电路可以与恒流电路结合在一起，用作LED驱动。电路由误差放大器、斜坡信号产生电路、电流采样与叠加电路以及PWM比较器四部分构成。采用华虹BCD350工艺进行仿真验证，结果显示，电路成功实现了电流采样信号与斜坡补偿信号的叠加，在Vea信号的控制下，输出了控制功率管关断的PWM 脉冲信号。
1 引 言
LED以其功耗低、发光效率高、使用寿命长等优点，在照明、背光等领域取得了越来越广泛的应用。LED的亮度与工作电流成正比，为了维持亮度的稳定，需要一个稳定的恒流电源为其供电。在电源管理方面，DC/DC变换器具有体积小、功耗低、效率高、使用方便等优点，因此应用十分广泛。基于DC/DC升压变换器的LED驱动电路也成为一种比较经典的LED驱动方式。DC/DC变换器有多种控制方式，其中峰值电流模式由于具有较快的响应速度等优点，在工业界获得广泛的应用。但是，当占空比大于50%时，电路容易发生次谐波振荡，需要引入斜坡补偿电路进行消除。
本文第2节介绍电路的具体实现方式，第3节给出电路的仿真波形，第4节对全文进行总结。
2 电路设计与分析
图1所示为本文设计的LED驱动电路，由四部分组成：斜坡信号产生电路、电流采样与叠加电路、误差放大器、PWM 比较器。
图1 基于DC/DC变换器的LED驱动电路
2.1 斜坡信号产生电路
图2所示为斜坡信号产生电路，其中，OP为箝位运算放大器。可以看出，基准电压VREF经过电阻R10与R11分压后，再经运算放大器的电压箝位后作用于可调电阻RL上，产生一个恒定的电流。电流经过MP1~MP4四个MOS管的镜像后，成为对电容进行充电的恒定电流信号。由电路结构可以算出此电流的大小为：
由于基准电压为恒定电压，电阻R10与R11相互匹配，电阻RL为正温度系数的多晶电阻与负温度系数的阱电阻串联形成的近似零温度的电阻，所以，此电流近似为一个基准电流。电流作用于电容上，通过方波信号对电容充放电的控制，便可产生锯齿波电压信号，且锯齿波的斜率m0为：
锯齿波电压被抬高VEB1后，输入到信号叠加模块。VSLOPE端电压为一个锯齿波电压，因此，图2中，电流镜采用一种自偏置结构。相对于输出电感器普通的共源共栅电流镜，这种电流镜具有更大的输出电压摆幅，可满足VSLOPE端电压变化范围宽的要求。
图2 斜坡信号产生电路。
2.2 电流采样与叠加电路
相比于电压模式，电流模式具有更快的瞬态响应速度。不过，在占空比大于50%时，电路易发生次谐波振荡，需要额外添加斜坡补偿电路来克服。
本文采用采样电路输出信号与斜坡补偿信号相叠加的补偿方式。
电流采样与叠加电路如图3所示。电流采样电路实际上为一个二级运放，MN3与MN4为运放的第一级，组成共栅极的差分对结构，并以电流镜MP14与MP15作为有源负载。MN5为运放的第二级，为一个共源极结构，且以MP12作为有源负载。
图3 电流采样与叠加电路。
MP1的作用是为第二级提供一个静态电流，使得当CS端为零时，第二级仍能有一个静态电流，保持第二级的开启。具体原理为：MP14与MP15的尺寸相同，则电流I5与I6相等;同时，MN3与MN4的尺寸相同，它们的栅源电压也应相同。从图3可以看出，MN3与MN4的栅电位相同，这就决定了它们的源极电压也应相同，即电阻R4与R5上的压降相同，从而电流I7与I8相等。由于I7=I4+I5,I8=I3+I6,结合前面的分析I5=I6,便可以得到I3=I4.通过上面的分析可知，运放第二级的电流由MP13设定，通过改变MP13与MP16的电流镜像比例，调节第二级静态电流的大小。
内置式LED日光灯电源的问题分析目前，几乎市场上所有LED日光灯的电源都是采用内置式。所谓内置式就是指电源可以放在灯管里面。这种内置式的最大优点就是可以做成直接替换现有的荧光灯管，而无需对原有电路作任何改动。所以内置式电源的形状通常
DSP电磁兼容性问题分析 自从20世纪80年代初期第一片数字信号处理器芯片（DSP）问世以来，DSP就以数字器件特有的稳定性、可重复性、可大规模集成、特别是可编程性和易于实现自适应处理等特点，给数字信号处理的发展带来了巨大机
汽车安全新应用：无线遥控开门 1 引言在如今的汽车行业，无线遥控开门系统已成为安全应用解决方案的热门话题。其安全解决方案能在消费市场和汽车市场之间提供了一个协作的桥梁。但要给自己的老式、配件难寻的 传统 车辆也装上一套无线遥控开
- 上一篇：开关电源上的MOS管选择方法
- 下一篇：4-20mA电流环路系统废能利用
