高亮度LED驅動器的設計優化
也有人試圖采用固定OFF時間(而不是固定頻率)的工作方式來解決這一問題。這樣雖然可以緩解次諧波振蕩問題,且占空比也大于50%,但是,為了增加占空比必須降低頻率,從而導致頻率在占空比范圍內的大幅波動。
對一個50%占空比、100kHz頻率、固定OFF時間的系統,90%占空比時頻率必須為20kHz,而10%占空比時頻率為180kHz。
由于ON和OFF時間都可以獨立變化,占空比的變化從而對頻率幾乎沒有影響,因此IRS2540不存在上述限制。
頻率大范圍變動的缺點是必須相應增大電感值。
有一種觀點認為,從濾波器簡單性考慮,固定頻率系統較基于IRS2540的可變頻率系統具有電磁兼容性(EMC)優勢。但現在人們意識到這種觀點建立在固定頻率電路的濾波器設計比可變頻率系統簡單這一誤解基礎上,因此固定頻率方案慢慢轉向可變頻率方案。不過,如果系統需要頻率變動達到一定的數量級,系統對濾波器的要求會會相應更高。
圖4中的開發板演示了IRS2540工作原理:以1.2A電流驅動一串17V正向電壓LED,直接采用經整流的110V交流電源,在175kHz頻率下效率高達85%以上。
圖4 IRS2540LED轉換器開發板
很多應用領域都需要調光功能。此外,主色調不同的LED相互組合可以通過調節各種顏色的強度產生所有光譜色,從而為顯示、標識和氣氛照明產生各種不同效果。基于IRS2540的Buck穩壓器系統能夠調節脈寬調制(PWM)控制信號邏輯電平的全范圍內作調節。PWM信號頻率相對較低,可用于切換LED驅動電流的開、關,并通過占空比在不改變光輸出顏色的情況下改變光輸出強度。
PWM調光控制信號如圖5所示。高頻Buck轉換振蕩器在“突發模式”下運行,以調節LED的平均電流。信號頻率不會過低而產生閃爍。同時簡化了與基于微控制器的調光控制電路的連接。
圖5調光工作
有了高亮度LED,建筑師、設計者、規范制定者和制造商能夠為劇院、工作室、夜總會、餐館和其它需要高亮照明的地點創造出前所未有的照明效果及燈光亮度。例如,通過使用DMX512協議等數字控制,各個角度都可以顯現出生動變化的照明效果。無論燈具是嵌在臺面、天花板還是墻面,燈具尺寸都不再決定照明角度。伴隨HBLED技術的不斷改進,照明世界正在經歷天翻地覆的變化。
HBLED與白熾燈和熒光燈相比具有使用壽命長,維護成本低,以及不容易受到潮氣影響等優勢,因而非常適合景觀照明與室外照明。與傳統燈泡不同,LED內部沒有燈絲等易碎元件,無需輕拿輕放。基于IRS2540的轉換器是上述應用領域的理想選擇。
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