EDN China > 设计实例 > 消费电子设计 > 数字电视 > 正文
? 2016博客大赛-不限主题,寻找电子导师,大奖升级??

提升LED驱动能力的级联变换器

来源:电子设计技术 /Grant Smith?? 2007年12月13日 ?? 收藏0

  用3节碱性电池给20个~30个白色发光二极管(LED)供电,呈现了一个和传统的升压变换器有关的十分有趣的问题。所需的升压比率和占空因子是不切实际和不可能实现的。如果用现存元件来设计并且级联两级升压是可以产生合理结果的。这种拓扑已经形成大约十年了,而工程师往往认为它太复杂。但是,这种方法对元件方面的要求有一定的好处。第一级转换不需要容忍第二级转换的总输出电压,第二级转换没有第一级转换的电流要求。如果占空因子不是一个关注点,单级升压的电流/电压需求将需要一个更大,更昂贵的转换器,这个转换器可能轻易达到级联升压中两个转换器的成本。你也可以实现电感、整流器、滤波电容器的类似的优势。

  这个设计实例可以给24个串接的白色或紫外发光二极管提供约20mA的能量。在4.5V直流输入下,测量的效率是84.2%。这个数字对于2W~2.5W的变换器是合理的。在3V的直流输入下,对于非级连变换器的全部升压比可能超过30比1,需要的占空因子约为97%。对于级联升压变换器,这个占空因子是总升压比平方根的函数。在一个正常的4.5V的直流输入下,占空因子应略超过77%。

级连升压

  图1中的电路实现了一个级连升压

  变换器。在圆形印刷电路板的一边包含24个白色或紫外发光二极管,在另外一边就是一些工作的电路。可以用红色发光二级管替换3个或4个紫外发光二极管提供一个合适的可视背光。该项目利用20个廉价的发光二极管在一个比较有用的30度视角上为1.52W输入提供400mW的光功率。其定向性同样有利于防止对眼睛的意外损害。紫外线光源可以应用在很多场合,包括宝石检验、货币检查等。PWM控制器IC1(LM3478),在低至3VDC电压下工作,排除了对充电泵的需要。晶体管额定栅极驱动小于3V。IC1同时驱动Q1和 Q2。该电路只需要一个控制器并利用现成的电感器。第一级电感和滤波电容器可以产生很大脉动,不会对最终输出脉动产生不利影响。第一个整流器是一种廉价的 40V的肖特基二极管,第二个整流器是一个简单的额定值为120V的小信号二极管。

  IC1运行在R1设定的约为300kHz转换频率上。设计采用了一种斜率补偿的电流模式控制方案。来自电流检测电阻器R5的信号通过R3调节斜率补偿。在这种情况下R5的值对于增强效率来讲是很小的。由 R4计算出信号与门驱动输出之和,通过脚1的电流检测输入增加其明显的幅度。R2和C3是普通的补偿元件。而且在这种情况下转换器的响应时间是不重要的,所以选择元件变得容易多了。

  我们没有经过充分的分析是很容易忽略级联升压变换器。我们可以批量生产满足需求的各种功能的元件,这样也可以提供一个比原来想到的更具成本效益和更简洁的方法。集成的回扫稳压器很容易规定许多元件,以便实现这类解决方案。


?? ?? ??


打开微信“扫一扫”,打开网页后点击屏幕右上角分享按钮

1.扫描左侧二维码
2.点击右上角的分享按钮
3.选择分享给朋友
?? ??

LED? 驱动? 变换器?

相关文章

我来评论
美国的游客
美国的游客 ??? (您将以游客身份发表,请登录 | 注册)
?
有问题请反馈