中心論題：

• 反激型LED驅動器比較通用，該結構在輸入電壓要求的範圍內能夠保持LED電流恒定
• 簡述利用專用電流控製PWM控製器IC設計反激型LED驅動器的原理步驟
• 設計中最重要參數是LED的電流，為了延長LED的工作壽命，電流必須保持恒定

解決方案：

• 采用專用電流控製PWM控製器IC以減小LED電流變化
• 通過低頻PWM脈衝調製LED電流，控製LED燈源亮度

反激型LED驅(qu)動(dong)器(qi)比(bi)較(jiao)通(tong)用(yong)，因(yin)為(wei)該(gai)結(jie)構(gou)可(ke)以(yi)用(yong)於(yu)輸(shu)入(ru)電(dian)壓(ya)高(gao)於(yu)或(huo)低(di)於(yu)所(suo)要(yao)求(qiu)的(de)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)。此(ci)外(wai)，當(dang)反(fan)激(ji)電(dian)路(lu)工(gong)作(zuo)在(zai)非(fei)連(lian)續(xu)電(dian)感(gan)電(dian)流(liu)模(mo)式(shi)時(shi)，能(neng)夠(gou)保(bao)持(chi)LED電流恒定

，無需額外的控製回路。本應用筆記所描述的電路基於高度集成的MAX16802 PWM LED驅動器IC。

應用
LED軌道照明
，通用LED照明設備

特性
• 10.8V至24V輸入電壓範圍
• 為單個3.3V LED供電，提供350mA (典型)電流(其它LED配置結構
，請按照設計步驟進行設計)
• 29V (典型值)陽極對地的最大開路電壓
• 262kHz開關頻率
• 逐周期限流
• 通/斷控製輸入
• 允許使用低頻PWM信號調節亮度
• 可以調整電路以適應多種形式的串聯、並聯LED配置

典型應用電路


注意：當+VLED和-VLED不與LED連接時，請勿給電路供電。

元件列表

電路拓撲
開環，非隔離型反激LED驅動器十分通用，而且使用方便。它具有一係列優點
，非常受歡迎。這些優點包括：
• 無需外部控製環路即可調節LED電流
• 非連續電感電流傳輸降低EMI輻射
• 較低的開關導通損耗
• 簡單的電路設計流程
• LED電壓可高於或低於輸入電壓
• 較寬的輸入電壓範圍
• 可以方便地接入PWM亮度調節信號

最大的優點是簡單，代價是存在以下缺點：
• LED電流受元件容限的影響，例如，電感和檢流比較器傳輸延遲
• 非連續電感電流工作模式
，使該拓撲結構更適合於低功耗應用

設計步驟
最重要參數是LED的電流。高亮度LED的工作電流一般為幾百mA。為了延長LED的工作壽命

，電流必須保持恒定；電源從本質上說是一個電流驅動器。可以通過幾種方案實現，一個簡單而且低成本的解決方案是：采用專用的電流模式PWM控製器IC，例如MAX16802。該器件的優點是：
• 高集成度—所需的外圍元件很少
• 高達262kHz開關頻率
• 微小的8引腳µMAX封裝
• 較小的檢流門限，降低損耗
• 相當精確的振蕩頻率
，有助於減小LED電流變化
• 片上電壓反饋放大器，可用於限製輸出開路電壓

給定LED參數為：

步驟1：計算最小輸入電壓下最佳占空比的近似值：

其中Rb為整流器電阻，與應用電路中的R11相同
，在本應用中設定為1 。VD為整流二極管D1的正向壓降。
將已知數值代入上式得到：

步驟2：計算峰值電感電流的近似值：

其中Kf為臨界“誤差係數”，這裏設為1.1。
將已知值代入上式得到：

步驟3：計算所需電感的近似值

，並選擇小於並最接近於計算值的標準電感：

其中L為應用電路中的L1
；f為開關頻率
，等於262kHz。
將已知值代入上式得到：

低於該值、最接近的標準值為10µH。
步驟4：通過反激工作過程傳遞到輸出端的功率：

輸出電路的損耗功率等於：

根據能量守恒原理，上述兩個式子應該相等
，即可得到一個更精確的峰值電感電流：

其中L為實際選擇的標準電感值。
將已知數值代入上式可得：

步驟5：計算檢流電阻，由R9和R10並聯而得；計算電壓檢測分壓電阻(如果需要)，由R6和R7組成。
MAX16802的限流門限為291mV。因此選擇R9、R10、R6和R7，滿足步驟4所計算的電感峰值電流。
這步完成後，即可得到應用電路中的各個元件值，該電路可提供12V、350mA輸出。因為存在寄生效應，因此電阻值(R7)需要進行適當調整，以得到所期望的電流。
步驟6：R1和R2可選。它們用於調整+VLED至29V。這在輸出端出現意外開路時非常有用。如果沒有上述元件的分壓，輸出電壓有可能上升，導致器件損壞。
元件C1和R5也為可選，用於穩定電壓反饋環路。對於當前應用
，可以不使用這些元件。

低頻PWM亮度調節
控製LED燈源亮度的最好辦法是通過一個低頻PWM脈衝調製LED電流。使用這種方法，LED電流根據占空比的變化觸發脈衝，同時保持電流幅度恒定。這樣，器件發出的光波波長在整個調節範圍內保持不變。
利用下麵電路可實現PWM亮度調節。


特性曲線



印刷電路板