升壓穩(wěn)壓器

　　當(dāng)LED系統(tǒng)的輸入電壓小于應(yīng)用中的整個串聯(lián)串的最小正向電壓降時，則需要一個升壓穩(wěn)壓器。在低功率應(yīng)用中，普遍采用的是開關(guān)電容升壓轉(zhuǎn)換器，但是，當(dāng)電流約為100mA或以上時，它們的效率會迅速下降。感應(yīng)升壓穩(wěn)壓器也需要一部分輸入電壓并提供更高的輸出電壓，用感應(yīng)器作為能量存儲元件在高增壓比(在這里，VO 遠遠大于VIN)和1至10安培的輸出電流范圍內(nèi)可以提供高效率。在所有開關(guān)電源拓撲中，只有降壓穩(wěn)壓器更有效。這是因為只有降壓-升壓穩(wěn)壓器在它們的開關(guān)循環(huán)的一部分中將輸入電壓與輸出端連接起來。

給出用于驅(qū)動一個LED陣列的典型升壓穩(wěn)壓器的電路圖。如圖3a和3b所示的降壓電路，以前允許在輸出電流中動態(tài)移動的同時調(diào)節(jié)輸出電壓的系統(tǒng)，現(xiàn)在已經(jīng)轉(zhuǎn)換為允許在輸出電壓中動態(tài)移動的同時保持輸出電流的系統(tǒng)。采用美國國家半導(dǎo)體的LM5020的典型升壓LED驅(qū)動?.

降壓穩(wěn)壓器

　　當(dāng)整個串聯(lián)或串并聯(lián)串中的LED系統(tǒng)的輸入電壓大于最大的正向電壓降時，可選擇的最佳功率拓撲是標(biāo)準(zhǔn)降壓穩(wěn)壓器。降壓轉(zhuǎn)換器(如圖3a所示)由于帶有輸出感應(yīng)器，所以是驅(qū)動恒流的理想選擇。電感電流波紋DiL在降壓轉(zhuǎn)換器的設(shè)計中是一個已知的、受控制的量。在三種標(biāo)準(zhǔn)DC-DC轉(zhuǎn)換器拓撲(降壓、升壓和降壓-升壓)中，只有降壓轉(zhuǎn)換器有與LED驅(qū)動中的平均負荷電流或IF 相等的平均電感電流。不管采用哪種控制方法，事實上，輸出電流不會在開關(guān)循環(huán)的任何部分中發(fā)生瞬態(tài)變化，這使得恒定電壓源向恒定電流源的轉(zhuǎn)換變得更加容易。再說詳細一些，許多基于降壓轉(zhuǎn)換器的恒流電路都可以在沒有輸出電容的情況下運行。

圖3a：帶有輸出電容的降壓穩(wěn)壓器

圖3b: 不帶輸出電容的降壓穩(wěn)壓器

　　在帶有穩(wěn)壓器的電路中，采用開關(guān)穩(wěn)壓器設(shè)計電流源有兩大標(biāo)準(zhǔn)：輸出電流(DiL)的平均精確度以及DC組件頂部的波紋或AC電流。平均輸出電流的公差取決于電流傳感電路(包括電流傳感電阻)的精確度和IC內(nèi)部參考電壓的精確度。LED波紋電流取決于輸入電壓、輸出電壓、開關(guān)頻率，以及感應(yīng)系數(shù)。

　　在以非連續(xù)導(dǎo)通模式(DCM)運行的電路中，可以對輸出電流進行控制。當(dāng)電路以連續(xù)導(dǎo)通模式(CCM)—通過感應(yīng)器時，CCM始終保持正電流—運行時，降壓轉(zhuǎn)換器可以被很容易地辨別和感應(yīng)。在。由于感應(yīng)器與LED陣列分享相同的DC電流，而且保持通過所有LED的電流為恒流是首要目標(biāo)，因此，CCM操作是運行驅(qū)動恒流的降壓轉(zhuǎn)換器的首選方式。