皇冠手机端-滞环控制的LED驱动设计

LED的闪烁效率目前早已超过并且正在多达荧光灯.HID灯等传统光源的水平,在标准化灯光领域将渐渐沦为主流光源.由于LED灯光光源具备低光效.长寿命.节能环保,轻巧等优点,近年来LED应用于以及驱动早已沦为研究热点.在完全相同工作电压下,LED的于是以一行合压降因不受工艺离散性的影响而呈现一定的差异,所以恒流驱动是白光LED的最佳自由选择.目前的电流掌控方式主要有峰值电流掌控,滞环控制,平均值电流掌控,和相同导通时间掌控(COT)等掌控方法.主流的峰值电流掌控不存在平均值电流和峰值电流不完全一致的问题;且当电路频率小于0.5时,有次谐波波动现象,必须减少斜坡补偿电路,因此减少了电路复杂性.平均值电流模式能准确掌控平均值电流,但是掌控方法构建简单,且仍须要斜坡补偿电路.滞环电流掌控模式中,LED的平均值驱动电流值由内设阈值Imax和Imin要求,不不存在类似于峰值电流掌控模式问题,能较好地解决峰值电流掌控的缺点,且需要额外斜坡补偿电路,电路结构非常简单.滞环控制具备自稳定性.动态号召很快等优点,应用于普遍.  有人设计的滞环电路,结构非常简单,稳定性好,但无调光电路设计.有人明确提出一种滞环追踪控制电路,对电路展开建模与理论分析,但电路无调光功能,且主电路为传统的升压电路,MOS管驱动设计艰难.此外电路还使用D触发器容许频率抖动范围,但同时也容许了电路的带上阻抗能力,且瞬态号召变差.  本文在基础上,使用新的升压电路,去除了D触发器,设计了一款具有数字PWM调光的LED驱动电路.  1原理与设计  1.1工作原理  本文设计的滞环LED驱动电路由主电路.电流检测电路,滞环控制电路三个部分构成.当MOS管导通时,续流二极管D累计,电感L电流下降,采样电阻Rs两端电压差值逆大,将此电压差值通过差分缩放电路,对系统至滞环控制电路,与滞环控制电路原作的阈值电压VH或VL相比较.如图1右图,当电压超过滞环控制系统的电压的上限值VH时,较为器输入电平旋转,变频器MOS管,由于电感电流iL无法变异,此时感应器出有一个偏移电压,续流二极管D导通.电感静电,当静电至电压高于滞环控制系统的电压的上限VL时,较为器电压旋转,MOS管导通,循此重复,容许了电感电流的峰值和谷值,从而超过了掌控LED电流平均值.  1.2电路分析滞环控制的LED驱动电路主要由主电路,电流检测电路,滞环控制电路,以及数字调光电路构成.如图2中主电路由RS,电感L,续流二极管D,电源器件MOS,以及阻抗LED.Vi为输出电压,RS为检测电阻.  电流检测电路为高边电流检测电路,滞环控制电路为电路的核心.有人分析了电流检测电路以及滞环追踪电路,并展开了建模分析.  将滞环控制电路的输入逻辑信号与数字调光信号谓之,可获得调制的PWM调光信号,掌控MOS管的导通与累计,构建数字PWM调光.  2实验  2.1关键点波形测试  在上述分析的基础上,设计了实验电路展开检验,电路参数为:RS所取0.5,电感L的值为220H,续流二极管为SS34,电源MOS管搭配IRFR024,电流检测器使用LM358标准化运放,较为器搭配LM393,与非门用74HC00,MOS驱动搭配UCC27524D,R1=R2=4.7k,R3=R4=47k,R7=500,R6使用3个200电阻并联,R5=910.  图3(a)右图为实验电路频率较小时,通过LED电流iRS与MOS管门近于电压VGS波形图.图3(b)为频率较小时,通过LED电流iRS与MOS管门近于电压VGS波形图.地下通道1为电流分析仪测得通过LED的电流波形,地下通道2为MOS管门近于电压VGS波形.  由图3(a).图3(b)由此可知iRS电压在一个最大值与最小值之间滞环变化,VGS从仅次于频率与大于频率之间变化.该图形指出,该滞环电路能平稳iRS平均值电压,即平稳输入电流Iled.且频率变化范围大,能适应环境大范围输出电压变化或输入阻抗变化的场合.图4为调光信号频率为0.5时的电路的工作波形图,地下通道1的波形为重新加入调光信号后输入的电流波形图.地下通道2为频率300Hz脉长从1%~99%固定式的PWM数字调光信号.  2.2实验数据测试与分析  图5数据图形为分别对1颗1W,3颗1W,5颗1W的电路展开输出电压,输入电流的数据测试图.由图由此可知电路滞环控制追踪性能好,能较好的平稳电流较好.  输出电压与输入电流完全呈现出线性比例关系,输出电压增高输入电流较慢减小.主要原因有可能为频率变化范围较小,电路条件转变造成的对系统环路的稳定性变差以及电路的固有延时.由原作参数可得平均值电流为360mA.测算效果为330mA左右,主要为差分缩放电路的4个差分缩放电阻给定不精准,造成缩放倍数与理论值有差异,此外缩放倍数还与运放的缩放比特率有关.  表格1的测试结果表明,在常温条件下,对1颗灯珠在20V输出时,300HzPWM数字调光信号频率D从0.1%变化到99.9%的输入电流测试结果中,电流与频率在5%~95%之间基本成线性关系,每5%减少20mA左右的电流,调光效果好.其中测试频率为2%~3%或96%~99%时电流经常出现反常现象,其主要原因为,电路一般要3~4个长时间的电源周期才能长时间工作,所以当频率过小时,电路还没长时间工作MOS-FET门极电压又变成低电平重开了.当频率过于大时,MOS-FET门极电压为低电平时,电路还没长时间变频器下一个导通时间又到了,造成电路又打开,所以电流经常出现反常现象.  3结语  研究设计了一种高边电流检测的漏环控制的LED驱动电路.电流滞环控制方式解决问题了电流峰值掌控中峰值电流与平均值电流不完全一致的问题,并且没峰值电流掌控中经常出现的频率小于0.5时次谐波波动现象,故须斜坡补偿电路,电路结构比较非常简单.能适应环境长范围类电压输出以及较小范围阻抗变化的场合.且电路构建了数字PWM调光,实验测试结果表明电路性能平稳,调光效果好,无闪烁,电流光滑变化,能适应需要智能调光的场合,合乎节约能源的拒绝以及可以用在原边对系统,次级输入电压波动较小的无光耦对系统的廉价场合.

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