LED驅動電路基本電路拓撲與工作原理

基於電感升壓開關型變換器的LED驅動電路廣泛應用於電池供電的消費類便攜電子設備的背光照明中。電感升壓變換器基本電路拓撲主要由升壓電感器(L1)、功率開關MOSFET(VT1)、控製電路
、升壓二極管(VD1)和輸出電容器(C0)組成，如圖1(a)所示。
在便攜式設各中所使用的DC/DC升壓變換器，其控製器和功率MOSFET(VT1)一般都是集成在同一芯片上，有的還將升壓二極管(VD1)也集成在一起
，從而使外部元器件數量最少。

當控製器驅動VT1導通時

，VD1截止
，L1中的電流不能突變，隻能從零開始緩慢線性增加，並且電源在L1中儲存能量夕咆流通過L1和VT1返回到電源負端。在此過程中，輸出電容C。給負載(Z)供電，如圖(b)所示。

當控製器使VT1截止時，L1上的感應電動勢(左負右正)使VD1正向偏置而導通，L1釋放所儲存的能量

，電流逐漸減小。在此過程中
，電感器L1中的儲能與順極性的輸入電壓共同給負載供電，同時對C1進行充電，如圖1(c)。
[page]
在電感升壓開關型變換器中
，輸出電壓Vo與輸入電VIN之間的關係為：

式中：D為開關占空比。

從式(1)可知
，由於D《1，(1-D)《1，故Vo》VIN。占空比D越大，Vo也就越高。Vo與VIN之比被稱為變換器的升壓比。

基於電感升壓開關型變換器的LED驅動電路主要優點及不足

基於電感升壓變換器的LED驅動電路大多被用於驅動若幹個相串聯的LED(有的也可以驅動先串後並的LED陣列)
，其主要優點如下：

●效率高
，一般達80%～85%，比電容升壓變換器約高20%。
●在驅動串聯配置的LED串時，由於通過各個LED的電流相等，從而可保證LED的亮度一致。
●電感升壓開關穩壓器通常被設置為一個恒流源


，在較寬的電池電壓範圍內能保持LED亮度不變。

但是多電感升壓變換器也存在一些不是
，具體表現在以下幾個方麵：

●尺寸太，價格較高。
●在驅動串聯配置的LED串時，LED的數量受到限製，通常其約40V的最高輸出電壓最多能夠支持10～13個白光LED，不僅使PCB銅導線上的電流密度成為一個問題，而且隻要有一個LED出現開路，其他所有的LED將會熄滅。
●EMI比較嚴重。

相關閱讀：
線性LED驅動IC對比：盤點幾款大功率LED線性驅動
http://0-fzl.cn/opto-art/80021848
經驗分享：LED驅動電源設計七大技巧
http://0-fzl.cn/power-art/80021889
LED驅動器設計：如何用低成本實現高功率因數
http://0-fzl.cn/opto-art/80021530
詳解：可實現精確調光的LED驅動器設計
http://0-fzl.cn/opto-art/80021799