LED驅(qū)動電源設(shè)計的5個要點

LED驅(qū)動電源設(shè)計須做到調(diào)試前計算,調(diào)試時測量,調(diào)試后老化以下整理了5個要點供參考

　　1、LED電流大小

　　大家都知道LEDripple過大的話,LED壽命會受到影響,影響有多大,也沒見過哪個專家說過。以前問過LED廠這個數(shù)據(jù),他們說30%以內(nèi)都可以接受,不過后來沒有經(jīng)過驗證。建議還是盡量控制小點。如果散熱解決的不好的話,LED一定要降額使用。也希望有專家能給個具體指標(biāo),要不然影響LED的推廣。

　　2、芯片發(fā)熱

　　這主要針對內(nèi)置電源調(diào)制器的高壓驅(qū)動芯片。假如芯片消耗的電流為2mA,300V的電壓加在芯片上面,芯片的功耗為0.6W,當(dāng)然會引起芯片的發(fā)熱。驅(qū)動芯片的最大電流來自于驅(qū)動功率mos管的消耗,簡單的計算公式為I=cvf(考慮充電的電阻效益,實際I=2cvf,其中c為功率MOS管的cgs電容,v為功率管導(dǎo)通時的gate電壓,所以為了降低芯片的功耗,必須想辦法降低c、v和f。如果c、v和f不能改變,那么請想辦法將芯片的功耗分到芯片外的器件,注意不要引入額外的功耗。再簡單一點,就是考慮更好的散熱吧。

　　3、功率管發(fā)熱

　　關(guān)于這個問題,也見到過有人在論壇發(fā)過貼。功率管的功耗分成兩部分,開關(guān)損耗和導(dǎo)通損耗。要注意,大多數(shù)場合特別是LED市電驅(qū)動應(yīng)用,開關(guān)損害要遠(yuǎn)大于導(dǎo)通損耗。開關(guān)損耗與功率管的cgd和cgs以及芯片的驅(qū)動能力和工作頻率有關(guān),所以要解決功率管的發(fā)熱可以從以下幾個方面解決：A、不能片面根據(jù)導(dǎo)通電阻大小來選擇MOS功率管,因為內(nèi)阻越小,cgs和cgd電容越大。如1N60的cgs為250pF左右,2N60的cgs為350pF左右,5N60的cgs為1200pF左右,差別太大了,選擇功率管時,夠用就可以了。B、剩下的就是頻率和芯片驅(qū)動能力了,這里只談頻率的影響。頻率與導(dǎo)通損耗也成正比,所以功率管發(fā)熱時,首先要想想是不是頻率選擇的有點高。想辦法降低頻率吧!不過要注意,當(dāng)頻率降低時,為了得到相同的負(fù)載能力,峰值電流必然要變大或者電感也變大,這都有可能導(dǎo)致電感進(jìn)入飽和區(qū)域。如果電感飽和電流夠大,可以考慮將CCM(連續(xù)電流模式)改變成DCM(非連續(xù)電流模式),這樣就需要增加一個負(fù)載電容了。

　　4、工作頻率降頻

　　這個也是用戶在調(diào)試過程中比較常見的現(xiàn)象,降頻主要由兩個方面導(dǎo)致。輸入電壓和負(fù)載電壓的比例小、系統(tǒng)干擾大。對于前者,注意不要將負(fù)載電壓設(shè)置的太高,雖然負(fù)載電壓高,效率會高點。對于后者,可以嘗試以下幾個方面：a、將最小電流設(shè)置的再小點;b、布線干凈點,特別是sense這個關(guān)鍵路徑;c、將電感選擇的小點或者選用閉合磁路的電感;d、加RC低通濾波吧,這個影響有點不好,C的一致性不好,偏差有點大,不過對于照明來說應(yīng)該夠了。無論如何降頻沒有好處,只有壞處,所以一定要解決。

　　5、電感或者變壓器的選擇

　　終于談到重點了,我還沒有入門,只能瞎說點飽和的影響了。許多用戶反應(yīng),相同的驅(qū)動電路,用a生產(chǎn)的電感沒有問題,用b生產(chǎn)的電感電流就變小了。遇到這種情況,要看看電感電流波形。有的工程師沒有注意到這個現(xiàn)象,直接調(diào)節(jié)sense電阻或者工作頻率達(dá)到需要的電流,這樣做可能會嚴(yán)重影響LED的使用壽命。所以說,在設(shè)計前,合理的計算是必須的,如果理論計算的參數(shù)和調(diào)試參數(shù)差的有點遠(yuǎn),要考慮是否降頻和變壓器是否飽和。變壓器飽和時,L會變小,導(dǎo)致傳輸delay引起的峰值電流增量急劇上升,那么LED的峰值電流也跟著增加。在平均電流不變的前提下,只能看著光衰了。