基于BUCK電路供電的LED發(fā)光二極管驅動電路設計

一.前言

使用線性穩(wěn)壓器驅動LED的缺點就是有相當一部分功率會損耗在線性穩(wěn)壓器上，導致電路發(fā)熱嚴重，能量轉換效率不高，另外一方面受限于發(fā)熱，線性穩(wěn)壓器的驅動能力也有限，為了解決這些問題，可以采用開關模式的LED驅動器，主要有BUCK，BOOST，BUCK-BOOST三種類型，因為開關模式工作的LED驅動器采用MOS作為開關器件，其導通電阻很小，當MOS導通時，其損耗很小，當MOS關閉時，除去漏電流基本沒有電流流過，所以整體損耗小，轉化效率更高，今天我們就先講一下基于BUCK開關電路供電的LED驅動電路。

二.基于BUCK的LED驅動器

下圖是一個典型的BUCK電路拓撲圖，BUCK轉換器屬于降壓型轉化器，它的輸出電壓小于輸入電壓，通過給Q1 MOS提供PWM驅動信號來控制輸出電壓，當Q1導通時，電感L1儲能，Q1關斷時，L1釋放能量，電容C1放在輸出端，減小輸出電壓紋波，二極管D1給Q1釋放能量提供回流路徑，只有當MOS關斷，L1放電時，D1才會正向導通，對于BUCK電路而言，其輸出電壓和輸出電壓有著固定的比例關系：Duty Cycle, Buck = Vout / Vin，也就是說輸出電壓只受到輸入電壓和占空比的影響。

比如ADI公司的LT3474 BUCK降壓器驅動器，其輸入電壓很寬，從4V 至 36V，輸出電流能力最大為1A，IC內部集成了電流監(jiān)測器，可以實現(xiàn)從35mA to 1A的高精度電流輸出能力，其工作原理就是電源從Vin引腳輸入，經內部開關管后輸出到SW引腳，之后經過外部電感后接到OUT引腳，最后通過LED引腳輸出。電感選型時需要注意電感的額定電流要大于輸出電流電流，并且電感飽和電流要至少比輸出峰值電流大30%，避免電感在工作時進入磁飽和狀態(tài)，這可能會導致電感燒毀。輸入電容以及輸出電容要選擇低ESR的瓷片電容，續(xù)流二極管要比電路最大輸出電流大，反向耐壓要大于輸入電壓即可。