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为LED供电的四种常用拓扑对比解析

上传时间:2015-2-5 11:24:26  作者:三渡照明

      例如,在驱动一个或多个 LED 时,LED 的最小及最大正向压降、电流等级以及工作温度可决定所需的转换器输出电压范围。例如,在查看典型红光 LED 产品说明书时,我发现在其理想的驱动器电流下正向压降的变化幅度为 35%。如果 LED 制造商针对正向电压将部件进行"分组"或"收纳",那么变化幅度将下降到更加合理的 6%。此外,相对正向压降可随工作温度的变化而产生 13% 的相应变化,而为 LED 选择设定电流则有助于将此变化提升 16%。
      那么,这都代表什么意思呢?了解完这些信息之后,就需要确定转换器的最小及最大输出电压。这只是将所有 LED 正向压降与传感电阻器电压相加的总数。可根据转换器输入电压范围确定输出电压是否始终保持较大值、较小值或者介于这两者之间。
      升压
      顾名思义,升压转换器输出总是大于其输入电压,而且通常是以上所示转换器中效率最高的。优势包括钳位 FET 电压(其可最大限度地降低振动声和噪声)和低输入纹波电流(支持小型输入电容器)等。缺点是在电感器、FET 和二极管中的电流较高(高于输出)、在 FET 中可能因高电压开关和较大电流而产生更大的损耗,以及输出电容器中的脉动电流。如果输出电流远远小于 1A,那么这些缺点通常就微不足道了。
      降压
      在通过较高输入电压驱动少量 LED 时,应选用降压转换器。它通常能够以最小的整体封装尺寸实现极高的效率。优势包括组件应力强度为小于等于 Vin 最大值和小于等于 Iout 值,以及低输出纹波电流(支持小型输出电容器)等。不足之处在于具有脉动输入电流,并可能在 FET 开关电压下出现振动声。一种不错的做法是将输出电容器与 LED 并联(而非接地),以简化控制环路。
      反相升降压
      反相升降压是一种"介于这两者之间"的拓扑选项,意思是转换器可用作降压或升压。即便输出为负,LED 其实也不在乎,不必因此而停下来。由于控制器参考的是 –Vout,因此电流感应电阻器反馈的连接类似于标准降压拓扑。事实上,一般很难发现它与降压拓扑之间的区别,原因是很多连接都是相同的,但电路工作不同。其优势包括既使用降压(或同步降压)控制器,还能获得降压-升压功能!缺点是较低的效率、较大的电流强度(类似于升压拓扑)、而且如果需要获得控制器启用,还需要进行电平转换。
      SEPIC
      单端初级电感转换器 (SEPIC) 是一款非反相升降压拓扑。电感器既可耦合(就像变压器一样),也可完全分立。优势包括类似于升压转换器的钳位开关工作(是低噪声、高开关频率的理想选择)和低输入纹波电流(适用于小型输入电容器)等。缺点是组件用量最多、效率较低、电流应力最高、而且其复杂控制环路最难理解(但在较低带宽下使用一般不成问题)。
      文章由:反光罩厂家www.namipentu.com整理提供

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