【導讀】現今有很多不同的方案可以為高亮度LED供電。由于多數系統采用電池供電，能效成為延長(cháng)電池使用壽命和系統工作時(shí)間的關(guān)鍵，提高電池的使用效率還有助于加快系統的“綠色”進(jìn)程。在電池的有效使用期限內，相同充電次數下，延長(cháng)兩次充電之間的時(shí)間間隔有可能使電池的有效使用時(shí)間延長(cháng)數百小時(shí)。這意味著(zhù)送到垃圾填埋場(chǎng)或危險廢物處理場(chǎng)進(jìn)行銷(xiāo)毀的電池數量會(huì )大大降低。
現今有很多不同的方案可以為高亮度LED供電。由于多數系統采用電池供電，能效成為延長(cháng)電池使用壽命和系統工作時(shí)間的關(guān)鍵，提高電池的使用效率還有助于加快系統的“綠色”進(jìn)程。在電池的有效使用期限內，相同充電次數下，延長(cháng)兩次充電之間的時(shí)間間隔有可能使電池的有效使用時(shí)間延長(cháng)數百小時(shí)。這意味著(zhù)送到垃圾填埋場(chǎng)或危險廢物處理場(chǎng)進(jìn)行銷(xiāo)毀的電池數量會(huì )大大降低。
低功耗照明的驅動(dòng)器通常采用簡(jiǎn)單的線(xiàn)性穩壓器，將其配置成恒流模式(圖1a)。線(xiàn)性穩壓器具有設計簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。然而，其主要缺點(diǎn)在于功耗較大，因為工作時(shí)，多余的電壓通過(guò)檢流電阻和調整管本身的發(fā)熱耗散掉。這樣的熱損耗還嚴重阻礙了系統的“綠色”進(jìn)程。熱損耗越大，對冷卻裝置(風(fēng)扇或大金屬散熱器)的要求越高，消耗的能量也越多，并會(huì )占用更大的空間和重量，同時(shí)也意味著(zhù)材料成本和制造時(shí)間的增加。
一種替代的解決方案是采用開(kāi)關(guān)模式調節架構，例如buck調節器(圖1b)。這類(lèi)調節器通常需要一個(gè)0.8V至1.3V的反饋電壓，用于調節流過(guò)LED的電流。用來(lái)建立該電壓的電流測量電路通常是與LED串聯(lián)的一個(gè)小電阻。電阻兩端的電壓作為反饋電壓，可以為L(cháng)ED維持恒流供電。這種架構降低了調節器本身的損耗，但檢流電阻的功耗使系統損耗仍然存在。
圖1a. 簡(jiǎn)單的線(xiàn)性穩壓架構由于調整管和電流設置電阻而存在較大功耗。該電路的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單、沒(méi)有任何EMI，但它僅適用于低電壓應用，而且存在一定的發(fā)熱。
圖1b. 基本的開(kāi)關(guān)模式調節方案，功耗主要來(lái)自檢流電阻的能量損耗。該方案效率極高，并可重新配置實(shí)現升壓。不過(guò)，電路相對復雜并且會(huì )產(chǎn)生EMI。
為了降低檢流電阻的功耗，應采用低損耗電流檢測電路，例如采用電阻/運放結合的方式提供開(kāi)關(guān)轉換器所要求的反饋電壓?？梢圆捎脤?zhuān)用的精密檢流放大器，例如MAX9938T，為檢流電阻兩端的電壓產(chǎn)生25V/V的檢測增益。這一方案能夠把反饋電路的損耗降至幾十毫瓦。
在圖2所示電路中，boost轉換電路采用了MAX9938T檢流放大器，并使用MAX8815A升壓轉換器通過(guò)兩節NiMH串聯(lián)電池為其供電。MAX8815A工作在最高2MHz的開(kāi)關(guān)頻率下，效率高達97%。高開(kāi)關(guān)頻率最大限度減小了外部元件的尺寸；而內部補償功能則減少了外部元件數量，適用于成本和空間敏感產(chǎn)品。該轉換器可以在兩節NiMH電池供電時(shí)產(chǎn)生3.3V至5V的輸出電壓。
圖2. 從圖1b衍生而來(lái)，采用諸如MAX9938T的檢流放大器將檢流電阻的功耗降至幾十毫瓦。相比圖1電路幾百毫瓦甚至更大的損耗，該電路的功耗降低了許多。
MAX9938T檢流放大器控制流入LED的電流。該放大器在其輸入端集成了增益設置電阻，將增益設置在25V/V。此外，放大器還具有較高的精度等級，VOS低于500μV (最大值)，增益誤差低于±0.5% (最大值)。由于MAX8815A的反饋電壓為1.265V，因此100mΩ檢流電阻產(chǎn)生的LED電流為(1.265V/25)/0.1Ω ≈ 0.5A。MAX9938T需要外接一個(gè)由兩組10Ω/100nF構成的輸入共模濾波器以濾除輸入端的共模電壓，此共模電壓是由MAX8815A輸出端的高頻紋波引起的。MAX9938T輸出端的200nF電容能夠降低放大器的帶寬，從而防止振蕩。該設計思路給出了一個(gè)元件數極少的方案，由于最大限度地降低了調節器和控制環(huán)路的功耗，該方案有效延長(cháng)了電池使用壽命。文章來(lái)源：亞德諾半導體
免責聲明：本文為轉載文章，轉載此文目的在于傳遞更多信息，版權歸原作者所有。本文所用視頻、圖片、文字如涉及作品版權問(wèn)題，請聯(lián)系小編進(jìn)行處理。
推薦閱讀：
選保險絲要注意電鍍方式 看看Littelfuse JLLS系列就明白了
智能路燈該選什么樣的無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)？
將模擬和數字融合為一個(gè)電源解決方案
意法半導體監事會(huì )擬在2025 年度股東大會(huì )提名新監事人選
使用德州儀器功能安全合規型降壓穩壓器為下一代 ADAS 處理器供電
