有关大功率LED驱动电路设计方案

大功率L ED是电流型器件,L ED 的亮度随工作电流的增大而增大,为保证流过每只L ED的电流相同,使每只L ED的亮度均匀,采用L ED串联。整个电路的结构框图如图1所示。电流检测为PWM控制电路提供反馈,与PWM控制芯片内的误差放大器的输出信号进行比较,实现对输出脉冲占空比的控制,从而稳定流过L ED的电流。PWMD是数字调光脉冲信号输入,通过调节其占空比可以调节L ED的亮度,达到调光的目的。

采用的IC芯片UC3843是高性能固定频率电流模式控制器,芯片有8个引脚,外电路接线简单,所用元件少,且性能优越,成本低,芯片内部具有可微调的振荡器(能进行精确的占空比控制) 、温度补偿的参考、高增益误差放大器、电流取样比较器。电压调整率好,频率响应好,稳定幅度大;具有低启动电流,带滞后的欠压锁定,工作频率可达500kHz ,大电流的图腾柱式输出,非常适合驱动MOS场效应管。

其内部结构方框图如图2所示。

图1　驱动电路结构框图

图2　UC3843内部结构简化结构框图

1. 1　驱动主电路设计

该电路主要由UC3843 ,MOSFET Q1 ,电感L1和大功率L ED串续流二极管D1及检测电阻R12组成的BUCK型峰值电流控制模式电路,如图3所示。利用引脚4所接的电阻电容R13和C9确定PWM的锯齿波振荡频率;由R1 ,R2 ,电位器R3TL431 ,R4 ,R5 ,C3和UC3843内部的误差放大器组成电流检测反馈的电压基准与电流检测信号通过电流检测比较器比较来控制PWM信号的占空比,限制流过L ED的电流峰值。由此可得流过L ED的电流峰值为:

Ipcak≈Is =(Vpin1- 1. 4V)/3R12(1)

式中,Vpin1为UC3843芯片1脚电压, Ipcak为流过L ED的电流峰值, Is 为检测电流峰值。

图3　驱动电路原理图