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LED 驱动简化设计

芯片发热
这主要针对内置电源调制器的高压驱动芯片。假如芯片消耗的电流为

2mA,300V 的电

压加在芯片上面,芯片的功耗为

0.6W,当然会引起芯片的发热。驱动芯片的最大电流来自

于驱动功率

MOS 管的消耗,简单的计算公式为 I=cvf(考虑充电的电阻效益,实际 I=2cvf,

其中

c 为功率 MOS 管的 cgs 电容,v 为功率管导通时的 gate 电压,所以为了降低芯片的功

耗,必须想办法降低

c、v 和 f.如果 c、v 和 f 不能改变,那么请想办法将芯片的功耗分到芯片

外的器件,注意不要引入额外的功耗。再简单一点,就是考虑更好的散热吧。

功率管发热
关于这个问题,也见到过有人在论坛发过贴。功率管的功耗分成两部分,开关损耗和导

通损耗。要注意,大多数场合特别是

LED 市电驱动应用,开关损害要远大于导通损耗。开关

损耗与功率管的

cgd 和 cgs 以及芯片的驱动能力和工作频率有关,所以要解决功率管的发

热可以从以下几个方面解决:

A、不能片面根据导通电阻大小来选择 MOS 功率管,因为内

阻越小,

cgs 和 cgd 电容越大。如 1N60 的 cgs 为 250pF 左右,2N60 的 cgs 为 350pF 左右,

5N60 的 cgs 为 1200pF 左右,差别太大了,选择功率管时,够用就可以了。B、剩下的就是频
率和芯片驱动能力了,这里只谈频率的影响。频率与导通损耗也成正比,所以功率管发热时,
首先要想想是不是频率选择的有点高。想办法降低频率吧

!不过要注意,当频率降低时,为

了得到相同的负载能力,峰值电流必然要变大或者电感也变大,这都有可能导致电感进入
饱和区域。如果电感饱和电流够大,可以考虑将

CCM(连续电流模式)改变成 DCM(非连续电

流模式

),这样就需要增加一个负载电容了。

工作频率降频
这个也是用户在调试过程中比较常见的现象,降频主要由两个方面导致。输入电压和负

载电压的比例小、系统干扰大。对于前者,注意不要将负载电压设置的太高,虽然负载电压
高,效率会高点。对于后者,可以尝试以下几个方面:

a、将最小电流设置的再小点;b、布线

干净点,特别是

sense 这个关键路径;c、将电感选择的小点或者选用闭合磁路的电感;d、加

RC 低通滤波吧,这个影响有点不好,C 的一致性不好,偏差有点大,不过对于照明来说应
该够了。无论如何降频没有好处,只有坏处,所以一定要解决。

电感或者变压器的选择
终于谈到重点了,我还没有入门,只能瞎说点饱和的影响了。很多用户反应,相同的驱

动电路,用

a 生产的电感没有问题,用 b 生产的电感电流就变小了。遇到这种情况,要看看

电感电流波形。有的工程师没有注意到这个现象,直接调节

sense 电阻或者工作频率达到需

要的电流,这样做可能会严重影响

LED 的使用寿命。所以说,在设计前,合理的计算是必

须的,如果理论计算的参数和调试参数差的有点远,要考虑是否降频和变压器是否饱和。变
压器饱和时,

L 会变小,导致传输 delay 引起的峰值电流增量急剧上升,那么 LED 的峰值

电流也跟着增加。在平均电流不变的前提下,只能看着光衰了。

LED 电流大小