一种滞环控制的LED驱动设计

由图3(a).图3(b)可知iRS 电压在一个最大值与最小值之间滞环变化，VGS 从最大占空比与最小占空比之间变化.该图形表明，该滞环电路能稳定iRS平均电压，即稳定输出电流Iled.且占空比变化范围大，能适应大范围输入电压变化或输出负载变化的场合.图4为调光信号占空比为0.5时的电路的工作波形图，通道1的波形为加入调光信号后输出的电流波形图.通道2为频率300 Hz 脉宽从1%~99%可调的PWM 数字调光信号.

2.2 实验数据测试与分析

图5数据图形为分别对1颗1 W,3颗1 W,5颗1 W的电路进行输入电压，输出电流的数据测试图.由图可知电路滞环控制跟踪性能好，能较好的稳定电流较好.

输入电压与输出电流几乎呈现线性比例关系，输入电压升高输出电流缓慢增大.主要原因可能为占空比变化范围较大，电路条件改变导致的反馈环路的稳定性变差以及电路的固有延时.由设定参数可得平均电流为360 mA.实测效果为330 mA左右，主要为差分放大电路的4个差分放大电阻匹配不精准，导致放大倍数与理论值有差异，此外放大倍数还与运放的放大带宽有关.

表1的测试结果表明，在常温条件下，对1颗灯珠在20 V 输入时，300 Hz PWM 数字调光信号占空比D 从0.1%变化到99.9%的输出电流测试结果中，电流与占空比在5%~95%之间基本成线性关系，每5%增加20 mA左右的电流，调光效果好.其中测试占空比为2%~3%或96%~99%时电流出现反常现象，其主要原因为，电路一般要3~4个正常的开关周期才能正常工作，所以当占空比过小时，电路还没有正常工作MOS-FET 门极电压又变为低电平关闭了.当占空比太大时，MOS-FET 门极电压为低电平时，电路还没有正常关断下一个导通时间又到了，导致电路又开启，所以电流出现反常现象.

3 结语

研究设计了一种高边电流检测的滞环控制的LED驱动电路.电流滞环控制方式解决了电流峰值控制中峰值电流与平均电流不一致的问题，并且没有峰值电流控制中出现的占空比大于0.5时次谐波震荡现象，故无须斜坡补偿电路，电路结构相对简单.能适应宽范围类电压输入以及较大范围负载变化的场合.且电路实现了数字PWM调光，实验测试结果表明电路性能稳定，调光效果好，无闪烁，电流平滑变化，能适应需要智能调光的场合，符合节能的要求以及可以用在原边反馈，次级输出电压波动较大的无光耦反馈的廉价场合.