电源斩波调光控制boost LED驱动器保持小浪涌电流

本文介绍的LED驱动器参考设计为一串正向偏压高达60V的LED提供700mA恒流驱动。本设计可基于电源斩波进行PWM调光。输入电源以300Hz至1kHz的频率斩波控制通、断，实现LED亮度调节。驱动器采用固定频率进行boost转换器，由MAX16834 LED驱动器控制。这种独特的参考设计能够将输入浪涌电流限制在可以忽略的水平，且不影响输入、输出滤波。文章给出了设计原理图和测试结果。

引言
LED照明的主要优势是可以采用各种不同的调光技术准确控制LED光源的输出。由于LED为高效光源，也可以通过调光节省功耗。控制照明强度还有助于调节不同的环境气氛。

由于多方面原因，PWM调光首选模拟调光。许多应用中，PWM调光有助于保持光输出的色彩，与亮度等级无关。对于电路设计，PWM控制更有利于噪声抑制；控制信号需要具有精确的电压和调光频率，驱动器电路设计也不能过于复杂。PWM调光除了两条电源线之外，通常还需要一条承载PWM调光信号的控制线。然而，这种标准配置对于大量采用共用调光器的照明系统是个缺点，也很难替代基于电源斩波进行调光控制的2线电源装配白炽灯。

采用电源调光的传统LED驱动电路存在很多问题。这些驱动器在输入滤波电容放电到最低工作电压时，将逐渐关闭LED电源。该过程会造成输入和输出滤波电容放电到最低电平。再次打开电源时，浪涌电流重新补充电容电荷，从而造成EMI问题及调光器损坏。为避免这些问题，电路不得不采用大电感滤波器，从而增加了成本。

本文讨论的LED驱动器参考设计采用PWM调光，解决了这些基本问题。该LED驱动器采用斩波PWM调光，不会造成任何电源电流过冲。该设计具有高达90%的效率，工作在24V。允许单向电源输入，输入端有一个MOSFET半桥，图1所示为设计电路板的顶层。

图1. 参考设计电路板(顶视图)。电路板尺寸为23mm x 138mm，双层，仅顶层有元件。

LED驱动器参考设计采用boost转换器拓扑，以固定电流驱动LED负载。由于LED正向偏压总是高于输入电压，所以选择boost拓扑。MAX16834提供了以高效PWM调光实现boost LED驱动器所需的全部特性。利用MAX16834还可以轻松实现其它常见拓扑，例如buck-boost、SEPIC或高边busk。

图2. MAX16834参考设计原理图。