【技术视点】如何设计高效率的LED恒流驱动电路
图7PWM调光波形图
由上图还可以看出,当输出一个电感电流周期时,PWM方波具有最小的占空比,约为4%,此时最大调光比为25:1。显然,采用周期越长,频率越低的PWM方波进行数字调光所获得的调光比就越高,但考虑到人眼的视觉暂留效应,为防止输出LED电流频率过低引起闪烁,应用时一般设置最低fDIM=100Hz,此时最大调光比可高达5000:1。
仿真结果
本文基于1μm40VCSMC工艺模型,使用HSPICE软件,对整体芯片进行了仿真验证。
表1给出了典型条件下,采样电阻RS=0.33ohm,电感L=100μH时,在不同的电源电压,不同LED连接数目下,LED输出电流精度。芯片由于采样延迟、采样精度、驱动级延迟等因素,会导致输出电流产生误差。在不同的电源电压和负载条件下,从表一中可以看到输出电流精度均能很好的控制在5.5%以内。同时也可以看到,要实现较好的电流精度,固定负载下需要相应的电源电压与之匹配。
表1输出电流精度
结束语
本文基于1μm40VCSMC高压工艺,设计了一种宽电压输入、大电流、高调光比LED恒流降压驱动芯片。在滞环电流控制模式下,芯片具有结构简单、动态响应快、不需要补偿电路等优点。通过DIM引脚,芯片可以方便的进行LED开关、模拟调光和宽范围的PWM调光。仿真结果表明,当输入电压从8V变化到30V时,芯片输出电流最大偏差不超过5.5%。此外,在芯片驱动7个LED时,效率可高达97%。
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