改进的 LED 驱动器性能

 高亮度 (HB) LED 被广泛应用于通用照明市场中使用的灯具，该市场存在多种可能性，例如商业/零售筒灯、工业、建筑、外部和应急备用照明。为了在这些应用中争取更高的流明，随着 HB LED 电流的增加，对 HB LED 驱动器的要求也变得更加繁重。在许多应用中，典型的 HB LED 电流范围为 350 mA 至 1 A，但是，一些最新的 HB LED 需要高达 3 A 的电流。
 除了更高的电流要求外，能源之星标准还强制要求提高效率。尺寸通常很重要，当然成本也同样至关重要。为了满足所有这些要求，需要采用创新交换架构的驱动器解决方案。
 当前可用的 HB LED 驱动器解决方案的局限性
 当今市场上的大多数 HB LED 驱动器解决方案均基于现有的标准稳压器架构。虽然这些架构提供了解决方案，但它们远非最佳。请参阅下图 1，了解典型解决方案，该解决方案基于固定频率电流模式控制降压转换器。
 

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 控制方案过于复杂，有两个环路：一个用于调节电流控制（由 R3 设置）的外环路和一个提供峰值电流控制的内环路。这种控制技术通常需要外部补偿组件（R2 和 C5），并且在芯片中具有额外的开销，这会影响解决方案的成本。通常需要输出电容器 (C3)，不一定是为了减少通过 LED 的电流纹波，而只是为了确保控制环路正确稳定。通过仔细考虑控制环路，可以省略该输出电容器。
 这些控制方案的另一个问题是亮度控制难以实现。大多数解决方案依赖于脉冲宽度调制 (PWM) 使能引脚 (EN)。为了避免闪烁的影响，通常使用超过 200 Hz 的 PWM 频率。为了实现良好的亮度控制动态范围，需要能够调制低至 10% 的占空比。对于 200 Hz 信号，这意味着驱动器必须支持在以下时间内打开和关闭的能力：10/100 × 1/200 = 0.5 ms。大多数解决方案都具有固有的软启动功能，该功能在几毫秒内，严重限制了动态控制范围。
 检测电压（参见图 2）可高达 1.2V，这对功耗有很大影响。例如，当驱动 Vf 为 3.5 V 的单个 HB LED 时，在考虑任何其他损耗之前，效率就下降了 34%。另请注意，这种损耗发生在整个开关周期内。