利用EL7516作為高效、高電流的白光LED驅(qū)動器

來源：電子產(chǎn)品世界 作者：威雅利電子 胡濤 吳志民 前言 隨著白光led的發(fā)展，它的應(yīng)用越來越廣。從前，白光led最常見的應(yīng)用是作為小尺寸lcd彩屏的背光?，F(xiàn)在白光led的亮度加大，它的應(yīng)用已普及到其它方面，例如手電筒或手機(jī)照相輔助照明。本文介紹一種利用普通的升壓芯片來驅(qū)動大電流led的高效電路。 電路設(shè)計(jì) 一般白光led的電流在20ma 左右，但高亮度的led需要200~300ma 電流。如果產(chǎn)品需要用三至四顆高亮度的白光led，為了亮度平均，一般的做法都是把它們串連接在一起。市場上絕大部分的白光led驅(qū)動芯片都只能驅(qū)動20ma左右。碰上串聯(lián)大電流led的應(yīng)用便要另想辦法。 intersil 的el7516是一顆典型的升壓芯片，此芯片工作于1.2mhz 定頻pwm模式，內(nèi)置1.5a,200mω mosfet。 圖1示出el7516的典型應(yīng)用電路。通過dc-dc升壓作用，el7516將2.7~5.5v輸入轉(zhuǎn)化成12v的恒定電壓。跟一般pwm控制芯片一樣，fb引腳是接到與1.3v比較的誤差放大器。通過選定r1, r2的電阻值來設(shè)置輸出電壓。 圖1 el7516的升壓應(yīng)用電路 將el7516的恒壓電路改成驅(qū)動led的恒流電路是非常簡單的。如圖2所示，只要將在fb端的r1換成led，改變r(jià)2就可以調(diào)節(jié)通過led的電流?？蓮南率竭x定r2值：r2=vfb/iled其中vfb是fb引腳的電壓，即1.3v；iled是通過led的電流。 圖2 標(biāo)準(zhǔn)的led驅(qū)動電路 若iled的要求為300ma，那么r2需要4.3w，如圖3所示。 圖3 el7516用于驅(qū)動4個(gè)高亮度白光led 關(guān)于圖3的電路，最大的缺點(diǎn)在于r2的損耗。r2通過300ma時(shí)，電阻的功耗接近0.39w。這樣大的功耗不但影響效率，也須要用體積比較大的電阻，才能接受0.39w的熱量。一般來說，這些應(yīng)用都是電池供電的，效率及線路pcb空間要求都比較嚴(yán)格，現(xiàn)在讓我們看看怎樣提高此線路的效率。 圖4示出改善電路。比較圖3, 圖4增加了兩個(gè)元件—r3及d1。無論電路怎樣改動，el7516都會調(diào)節(jié)占空比使到fb的電壓維持1.3v。假設(shè)d1的正向?qū)▔航凳?.6v，r2的壓降便約0.7v。要保持300ma led電流，r2可選用2.3ω。而r2的功耗亦從原來的0.39w降至0.21w。雖然功耗已降低，但r2也得用半瓦電阻來實(shí)現(xiàn)這種電路。 圖4 改善線路一 圖5示出了進(jìn)一步的改善方法。一個(gè)廉價(jià)的tl431加進(jìn)電路里作為2.5v的基準(zhǔn)源。如前所述，el7516會保持fb在1.3v；所以通過r4的電流是: (2.5-1.3)/20k=60ma。 因fb是一高阻抗引腳，我們假設(shè)這60ma全數(shù)流入r5而做成同樣1.2v壓降。剩下的0.1v，會由r2來完成。為了方便購買，我們把r2選定為0.39ω。所以通過led的電流約為: 0.1/0.39 = 255ma。r2的功耗亦大幅降低至: 0.1×0.255 = 26mw。 圖5 改善線路二 通過實(shí)驗(yàn)，我們得出圖3與圖5的效率比較結(jié)果(表1)。 結(jié)語 從以上實(shí)驗(yàn)可以見到，只要在電路上稍作改動，可大大提高高電流led的工作效率。實(shí)驗(yàn)中，我們用5v輸入。實(shí)際的應(yīng)用很可能是單個(gè)鋰電池供電。el7516最低工作電壓為2.3v，所以適用于單個(gè)鋰電池供電。但el7516內(nèi)置mosfet有峰值電流(1.3a min)保護(hù)，如鋰電池電壓掉到3v以下，驅(qū)動四顆