周彪平LED驅動電源設計

1、DC-DC LED驅動電源設計開題學 校：班 級： 08電信1班姓 名：學 號： 080703140指導老師：日 期： 2012.03.211LED 驅動電源 驅動電源猶如LED照明燈具中的“心臟”，它肩負著為LED提供能源，而且LED燈具的壽命也很大程度上取決于其驅動電源的好壞。 LED的發(fā)光強度在一定范圍內與其正向驅動電流成正比，因此要保證LED發(fā)光強度穩(wěn)定，LED需采用恒流驅 動。 在實際應用過程中，由于驅動電源的設計及驅動方式選擇不當，使LED極易損壞，隨著LED應用的日益廣泛，LED驅動電源的性能將越來越適合LED的要求。2LED工作原理PN結的端電壓構成一定勢壘，當加正向偏置電壓時

2、勢壘下降，P區(qū)和N區(qū)的多數載流子向對方擴散。由于電子遷移率比空穴遷移率大得多，所以會出現大量電子向P區(qū)擴散，構成對P區(qū)少數載流子的注入。這些電子與價帶上的空穴復合，復合時得到的能量以光能的形式釋放出去。這就是PN結發(fā)光的原理。3 圖1不同白光LED的電流電壓特性之間的差異性 圖1所示的是不同白光LED之間，甚至是從同一產品批次中隨機挑選的LED之間的正向電流電壓特性的差異。圖中橫坐標為通過不同LED的正向電流，縱坐標為對應的外加正向電壓?？梢钥闯?，在恒定電壓的驅動下，不同LED上流經的正向電流大小不同，由于LED的發(fā)光亮度主要受其驅動電流的影響，從而導致發(fā)出的白光亮度不同，如圖中虛線所示。而且

3、，LED正向導通后，外加正向電壓的細小變動都將引起LED電流的很大變化，從而導致出射光光強的變化。所以，采用恒壓源驅動不能保證LED亮度的一致性，并且影響LED的可靠性、壽命和光衰。因此，LED通常采用恒流源驅動。白光LED的伏安特性圖14芯片的選取表1 當前大功率LED主要驅動芯片比較 綜合考慮設計簡單、低電流消耗、高效率、短路保護、開路LED保護和高調光比（PWM調光）等要求，本設計采樣LT3755 LED驅動芯片。4.5V至40V的輸入電壓范圍使其適用于多種應用，如汽車等蓄電池供電、太陽能供電、工業(yè)和建筑照明。LT3755 使用外部N溝道MOSFET，可以用12V的輸入驅動多達14個1A

4、的白光LED，提供超過50W的功率。5LT3755圖2 LT3755結構框圖6 圖3 為PWM峰值電流控制模式的原理框圖。與電壓控制模式不同的是，電流控制模式的PWM電壓比較器的輸入由電壓控制模式中的鋸齒波信號換成了對電感電流采樣值轉換成的電壓Vs，比較器的另一端仍然是輸出電壓采樣值與參考基準的誤差放大值。每個周期開始時，時鐘信號控制將開關開啟，流過開關和電感的電流增大，當電流增大到Vs超過Vea時，觸發(fā)器R端置高電位，開關被關斷。如果VDC增大，則開關導通時Vs上升速度加快，Vs超過Vea所需要的時間縮短，于是Ton被縮短；反之VDC減小，則Vs超過Vea讓PWM控制信號翻轉所需時間更長，增加了Ton維持對負載提供的能量大小。由此可總結出，無論輸入電壓VDC如何波動，電流控制模式同樣也能通過改變開關的導通時間Ton（也就是改變了占空比），使得最終的輸出電壓維持在Vo =Vref(1