LED 照明的许多运用都需求宽调光比。这可简略地经过一个如下所示的可调型电流源来完结。可选用多种不同的办法来改动该电流源,并且能完结一个大的 LED 电流规模。这种办法的首要问题是功率耗闭会适当高。有必要挑选足够高的电压源 V1 以习惯最大的 LED 电压降和供给电流源所需的储藏空间。LED 制造商一般规则了一个高于平均值的最大电压,因此迫使规划师选用一个高于所需的输入电压。选用多个串联 LED 的运用使得电压容差问题成倍地添加。
一款选用可调型电流源的简略 LED 驱动器
另一种扩展调光比的办法是选用一个至 LED 的脉宽调制 (PWM) 信号,以对其进行脉冲接通和脉冲关断。假如能以足够高的速率 (一般为几百 Hz) 来完结该脉冲发生,则脉动是人眼所看不到的。运用这种办法可把调光比扩展至 3000:1。
尽管脉动是人眼看不到的,可是关于其他运用它可能是一个问题。例如:数字视频录像机的扫描速率会与 LED 灯闪耀相互作用,然后发生不期望有的伪像。
选用 LT8614 Silent Switcher 和 LT3083 线性稳压器的混合解决计划
一种电位技能答应运用一种严厉的模仿办法来操控宽调光比。它运用了一种混合型办法,由一个开关稳压器把一个可调型电流源两头的电压坚持稳定,并把 LED 电压置于一个反应环路之内,这样 LED 电压的改动就对 LED 电流没有影响。电流源两头的电压无须支撑 LED 电压降及其改动,因此可针对 “功耗与调光比之联系” 的最佳挑选进行优化。下面的比如用实例阐明晰此概念,其选用 LT8614 作为电压源,并用 LT3083 作为电流源。
LT8614 是一款降压型稳压器,其选用 Silent Switcher 架构,专为最大极限地下降 EMI / EMC 辐射并在高达 3MHz 的频率下供给高效率而规划。其单片式结构选用 3mm x 4mm QFN 封装进行拼装,内置了集成型电源开关和一切必要的电路,因此造就了一款 PCB 占板面积极小的解决计划。LT3083 是一款 3A 低压差线性稳压器,可经过并联来添加输出电流或在外表贴装型电路板上散播热量。这款新式稳压器专为用作一个精准电流源和电压跟从器而规划,可在许多要求高电流、至零的可调节才能和不设置散热器的运用中运用。
选用 LT8614 电压源和 LT3083 电流源的混合 LED 驱动器
在该场合中选用了一个 12V 输入电压,并且经过一个施加至 LT3083 之 SET 端子的 0V 至 300mV 信号在 0A 至 3A 的规模内改动 LED 电流。LT3083 OUT 端子跟从 SET 端子,因此一个稳定的电流在 R5 中活动 (经过下面的 IR5 = VSET/R5)。
LT3083 之 IN 端子中的电流十分精准地跟从 OUT 端子中的电流,直至到达一个约 500µA 的最小负载值停止。
LT3083 需求 510mV 的最坏状况压差 (从 IN 至 OUT),以及 300mV 压差(关于最大电流下的 R5)。LT8614 把LT3083 之 IN 端子上的电压坚持在刚好 0.97V,这可将 LT3083 的功耗坚持在一个可容许的水平,在 3A 输出电流条件下到达约 2.4W 的功耗峰值。
LED 负极由 LT3083 坚持在 0.97V,可是因为 LT8614 的反应动作,LED 正极电压会变至任何需求的电压。能够安放更多与 D1 相串联的 LED,并且电流将不改动,直至到达 LT8614 的压差电压停止。
选用 LT8614 Silent Switcher 和 LT6015 运放的混合解决计划
LT3083 是一款完结电流源功用的便利易用型器材,可是如上面具体阐明的那样,该器材没有最小负载要求。此外,在 SET 和 OUT 端子之间还存在一个细微的偏移,它尽管一般为几百微伏,可是在整个温度规模内会高达 ±6mV。该偏移给调光比设置了一个下限。假如需求更大的调光比,则可运用一个选用低失调电压运放的分立式电流吸收器。这样的一款完结计划选用 LT6015 精准型运放作为操控元件。
LT6015 是一款轨至轨输入运算放大器,具有修整至低于 50µV 的输入失调电压。该放大器可选用单电源和别离电源作业 (总电压为 3V 至 50V),每个放大器仅吸收 315µA 电流。LT6015 的 Over-The-Top® 输入级专为在严格环境中供给额定的维护而规划。
选用 LT8614 电压源和 LT6015 电流吸收器的混合 LED 驱动器
LT6015 在整个温度规模内具有一个 ±250µV 的最大失调电压,并且电流源仅需求大约 100mV 压差。这使得全标度电压可提升至 600mV,并能完结约 1000:1 的调光比。
软件
LTspice
LTspice IV 是一款功用强大、快速和免费的仿真东西、电路图捕获和波形观测器,为改善开关稳压器的仿真供给了改善和模型。点击这儿下载 LTspice IV
如需发动用于该器材的随时可运转 LTspice 演示电路,可按照下列过程操作:
第一步:假如您的电脑没有装置 LTspice,则请下载并装置 LTspice IV
第二步:装置 LTspice 之后,单击下面的链接以发动仿真
LT8614/LT3083 Demo Circuit – Hybrid Wide Dimming RaTIo Linear LED Current Controller (3.4-42V to 41V @ 3A Max)
LT8614/LT6015 Demo Circuit – Hybrid Wide Dimming RaTIo Linear LED Current Controller (3.4-42V to 41V @ 3A Max)
第三步:假如在单击上面的链接之后?LTspice IV未能主动翻开,您能够在该链接上单击右键并挑选 “另存为 (Save Target As)”。把文档保存到您的电脑之后, 经过从 “文档 (File)” 菜单挑选 “翻开 (Open)” 来起动 LTspice 并翻开演示电路