配電開(kāi)關(guān)在LED應(yīng)用中的技術(shù)分析[1]

  高功率LED正越來(lái)越多地被運(yùn)用于各種領(lǐng)域，包括汽車(chē)照明、照相手機(jī)閃光燈、舞臺(tái)燈光、場(chǎng)所照明、夜景照明、閃光燈、自行車(chē)燈和汽車(chē)行駛燈。本文將討論在LED應(yīng)用中采用配電開(kāi)關(guān)的各個(gè)技術(shù)問(wèn)題。

  當(dāng)前，限流配電開(kāi)關(guān)是設(shè)計(jì)者用來(lái)驅(qū)動(dòng)LED的最好選擇之一。這是因?yàn)榕潆婇_(kāi)關(guān)操作簡(jiǎn)單，而且能夠更好地控制對(duì)系統(tǒng)各種負(fù)載的配電。它的功能很簡(jiǎn)單：在開(kāi)關(guān)開(kāi)啟狀態(tài)下，允許電流流向負(fù)載，在開(kāi)關(guān)關(guān)閉狀態(tài)下，阻止電流流向負(fù)載。

  這種開(kāi)關(guān)還具有限流功能，也就是說(shuō)，當(dāng)開(kāi)關(guān)開(kāi)啟時(shí)，負(fù)載的最大電流就等于開(kāi)關(guān)設(shè)定的電流限制值。這個(gè)限流功能正是設(shè)計(jì)一個(gè)恒流LED驅(qū)動(dòng)器所必需的。

  為什么設(shè)計(jì)者會(huì)如此需要以恒流驅(qū)動(dòng)LED呢？因?yàn)榱鬟^(guò)LED的電流保持恒定狀態(tài)時(shí)，LED的光強(qiáng)度也是恒定的，即便在流過(guò)LED的電壓改變的情況下也不會(huì)改變。這是各種要求穩(wěn)定的光強(qiáng)度的應(yīng)用所必需的。

  圖1展示了Micrel公司MIC2007型限流配電開(kāi)關(guān)圖例。

  在所有限流開(kāi)關(guān)中，MIC2007的功率-封裝比是較高的，而電阻則一般僅為77mΩ。

  以配電開(kāi)關(guān)作為恒流LED驅(qū)動(dòng)器

  圖2展示的是輸出和LED相連的配電開(kāi)關(guān)。MIC2007可以在2.5V-5.5V的輸入電壓下工作。它是通過(guò)外置電阻器Rset來(lái)設(shè)定限流值的。限流值等于CLF/Rset，CLF為限流因數(shù)，一般是245（請(qǐng)參考MIC2007數(shù)據(jù)表暨電氣性能表），而Rset則等于0.7kΩ。因此，限流值就是245/0.7kΩ=350mA。

  當(dāng)開(kāi)關(guān)打開(kāi)時(shí)，LED會(huì)試圖吸收盡可能大的電流，但由于開(kāi)關(guān)的限制，最大只能為350mA。因此，只要開(kāi)關(guān)打開(kāi)，而且開(kāi)關(guān)輸入電壓（Vin）在2.5V-5.5V的范圍之內(nèi)，流過(guò)LED的電流就能一直保持在350mA。

  有了限流開(kāi)關(guān)，LED的限流值就能通過(guò)改變Rset電阻器的值來(lái)在200mA到2A之間調(diào)整。如此寬的一個(gè)限流值范圍，可以適用于各種高功率LED，并使之能用于各種應(yīng)用。

  這一IC帶有Cslew管腳，Cslew和Vin之間的電容器通過(guò)它來(lái)連接。Cslew電容器可以用來(lái)延長(zhǎng)LED的開(kāi)啟時(shí)間。同時(shí)，它還帶有一個(gè)內(nèi)置負(fù)荷放電晶體管（P-channel FET）。當(dāng)開(kāi)關(guān)關(guān)閉時(shí)，這個(gè)FET會(huì)放出輸出電流。

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