反激型LED驅動器比較通用，因為該結構可以用于輸入電壓高于或低于所要求的輸出電壓。 此外，當反激電路工作在非連續電感電流模式時，能夠保持LED電流恒定，無需額外的控制回路。 本應用筆記所描述的電路基于高度集成的MAX16802 PWM LED驅動器IC。

應用

LED軌道照明

通用LED照明設備

特性

10.8V至24V輸入電壓范圍

為單個3.3V LED供電，提供350mA (典型)電流(其它LED配置結構，請按照設計步驟進行設計)

29V (典型值)陽極對地的最大開路電壓

262kHz開關頻率

逐周期限流

通/斷控制輸入

允許使用低頻PWM信號調節亮度

可以調整電路以適應多種形式的串聯、并聯LED配置

典型應用電路

注意：當+VLED和-VLED不與LED連接時，請勿給電路供電。

電路拓撲

開環，非隔離型反激LED驅動器十分通用，而且使用方便。 它具有一系列優點，非常受歡迎。 這些優點包括：

無需外部控制環路即可調節LED電流

非連續電感電流傳輸降低EMI輻射

較低的開關導通損耗

簡單的電路設計流程

LED電壓可高于或低于輸入電壓

較寬的輸入電壓范圍

可以方便地接入PWM亮度調節信號

最大的優點是簡單，代價是存在以下缺點：

LED電流受元件容限的影響，例如，電感和檢流比較器傳輸延遲

非連續電感電流工作模式，使該拓撲結構更適合于低功耗應用

設計步驟

最重要參數是LED的電流。 高亮度LED的工作電流一般為幾百mA。 為了延長LED的工作壽命，電流必須保持恒定； 電源從本質上說是一個電流驅動器。 可以通過幾種方案實現，一個簡單而且低成本的解決方案是：采用專用的電流模式PWM控制器IC，例如MAX16802。 該器件的優點是：

高集成度—所需的外圍元件很少

高達262kHz開關頻率

微小的8引腳μMAX封裝

較小的檢流門限，降低損耗

相當精確的振蕩頻率，有助于減小LED電流變化

片上電壓反饋放大器，可用于限制輸出開路電壓

給定LED參數為：

步驟1：計算最小輸入電壓下最佳占空比的近似值：

其中Rb為整流器電阻，與應用電路中的R11相同，在本應用中設定為1Ω。 VD為整流二極管D1的正向壓降。

將已知數值代入上式得到

步驟2：計算峰值電感電流的近似值

其中Kf為臨界“誤差系數”，這里設為1.1。

將已知值代入上式得到：

步驟3：計算所需電感的近似值，并選擇小于并最接近于計算值的標準電感：

其中L為應用電路中的L1； f為開關頻率，等于262kHz。

將已知值代入上式得到：

低于該值、最接近的標準值為10μH。

步驟4：通過反激工作過程傳遞到輸出端的功率：

輸出電路的損耗功率等于：

根據能量守恒原理，上述兩個式子應該相等，即可得到一個更精確的峰值電感電流：

其中L為實際選擇的標準電感值。

將已知數值代入上式可得：

步驟5：計算檢流電阻，由R9和R10并聯而得； 計算電壓檢測分壓電阻(如果需要)，由R6和R7組成。

MAX16802的限流門限為291mV。 因此選擇R9、R10、R6和R7，滿足步驟4所計算的電感峰值電流。

這步完成后，即可得到應用電路中的各個元件值，該電路可提供12V、350mA輸出。 因為存在寄生效應，因此電阻值(R7)需要進行適當調整，以得到所期望的電流。

步驟6：R1和R2可選。 它們用于調整+VLED至29V。 這在輸出端出現意外開路時非常有用。 如果沒有上述元件的分壓，輸出電壓有可能上升，導致器件損壞。

元件C1和R5也為可選，用于穩定電壓反饋環路。 對于當前應用，可以不使用這些元件。

低頻PWM亮度調節

控制LED燈源亮度的最好辦法是通過一個低頻PWM脈沖調制LED電流。 使用這種方法，LED電流根據占空比的變化觸發脈沖，同時保持電流幅度恒定。 這樣，器件發出的光波波長在整個調節范圍內保持不變。

利用下面電路可實現PWM亮度調節。

特性曲線

印刷電路板

審核編輯：郭婷