利用EL7516作为高效、高电流的白光LED驱动器

来源：电子产品世界 作者：威雅利电子 胡涛 吴志民 前言 随着白光led的发展，它的应用越来越广。从前，白光led最常见的应用是作为小尺寸lcd彩屏的背光。现在白光led的亮度加大，它的应用已普及到其它方面，例如手电筒或手机照相辅助照明。本文介绍一种利用普通的升压芯片来驱动大电流led的高效电路。 电路设计 一般白光led的电流在20ma 左右，但高亮度的led需要200~300ma 电流。如果产品需要用三至四颗高亮度的白光led，为了亮度平均，一般的做法都是把它们串连接在一起。市场上绝大部分的白光led驱动芯片都只能驱动20ma左右。碰上串联大电流led的应用便要另想办法。 intersil 的el7516是一颗典型的升压芯片，此芯片工作于1.2mhz 定频pwm模式，内置1.5a,200mω mosfet。 图1示出el7516的典型应用电路。通过dc-dc升压作用，el7516将2.7~5.5v输入转化成12v的恒定电压。跟一般pwm控制芯片一样，fb引脚是接到与1.3v比较的误差放大器。通过选定r1, r2的电阻值来设置输出电压。 图1 el7516的升压应用电路 将el7516的恒压电路改成驱动led的恒流电路是非常简单的。如图2所示，只要将在fb端的r1换成led，改变r2就可以调节通过led的电流。可从下式选定r2值：r2=vfb/iled其中vfb是fb引脚的电压，即1.3v；iled是通过led的电流。 图2 标准的led驱动电路 若iled的要求为300ma，那么r2需要4.3w，如图3所示。 图3 el7516用于驱动4个高亮度白光led 关于图3的电路，最大的缺点在于r2的损耗。r2通过300ma时，电阻的功耗接近0.39w。这样大的功耗不但影响效率，也须要用体积比较大的电阻，才能接受0.39w的热量。一般来说，这些应用都是电池供电的，效率及线路pcb空间要求都比较严格，现在让我们看看怎样提高此线路的效率。 图4示出改善电路。比较图3, 图4增加了两个元件—r3及d1。无论电路怎样改动，el7516都会调节占空比使到fb的电压维持1.3v。假设d1的正向导通压降是0.6v，r2的压降便约0.7v。要保持300ma led电流，r2可选用2.3ω。而r2的功耗亦从原来的0.39w降至0.21w。虽然功耗已降低，但r2也得用半瓦电阻来实现这种电路。 图4 改善线路一 图5示出了进一步的改善方法。一个廉价的tl431加进电路里作为2.5v的基准源。如前所述，el7516会保持fb在1.3v；所以通过r4的电流是: (2.5-1.3)/20k=60ma。 因fb是一高阻抗引脚，我们假设这60ma全数流入r5而做成同样1.2v压降。剩下的0.1v，会由r2来完成。为了方便购买，我们把r2选定为0.39ω。所以通过led的电流约为: 0.1/0.39 = 255ma。r2的功耗亦大幅降低至: 0.1×0.255 = 26mw。 图5 改善线路二 通过实验，我们得出图3与图5的效率比较结果(表1)。 结语 从以上实验可以见到，只要在电路上稍作改动，可大大提高高电流led的工作效率。实验中，我们用5v输入。实际的应用很可能是单个锂电池供电。el7516最低工作电压为2.3v，所以适用于单个锂电池供电。但el7516内置mosfet有峰值电流(1.3a min)保护，如锂电池电压掉到3v以下，驱动四颗