前言

　　隨著白光LED的發(fā)展,，它的應用越來越廣,。從前，白光LED最常見的應用是作為小尺寸LCD彩屏的背光?，F(xiàn)在白光LED的亮度加大,，它的應用已普及到其它方面，例如手電筒或手機照相輔助照明,。本文介紹一種利用普通的升壓芯片來驅(qū)動大電流LED的高效電路。

電路設(shè)計

　　一般白光LED的電流在20mA 左右,，但高亮度的LED需要200~300mA 電流,。如果產(chǎn)品需要用三至四顆高亮度的白光LED，為了亮度平均,，一般的做法都是把它們串連接在一起,。市場上絕大部分的白光LED驅(qū)動芯片都只能驅(qū)動 20mA左右。碰上串聯(lián)大電流LED的應用便要另想辦法,。 Intersil 的EL7516是一顆典型的升壓芯片,，此芯片工作于1.2MHz 定頻PWM模式，內(nèi)置1.5A,200mΩ MOSFET,。圖1示出EL7516的典型應用電路,。通過DC-DC升壓作用，EL7516將2.7~5.5V輸入轉(zhuǎn)化成12V的恒定電壓,。跟一般PWM控制芯片一樣,， FB引腳是接到與1.3V比較的誤差放大器。通過選定R1, R2的電阻值來設(shè)置輸出電壓。

圖1 EL7516的升壓應用電路

　　將EL7516的恒壓電路改成驅(qū)動LED的恒流電路是非常簡單的,。如圖2所示,，只要將在FB端的R1換成LED，改變R2就可以調(diào)節(jié)通過LED的電流,?？蓮南率竭x定R2值：R2=VFB/Iled其中VFB是FB引腳的電壓，即1.3V,；Iled是通過LED的電流,。

圖2 標準的LED驅(qū)動電路

　　若Iled的要求為300mA，那么R2需要4.3W,，如圖3所示,。

圖3 EL7516用于驅(qū)動4個高亮度白光LED

　　關(guān)于圖3的電路，最大的缺點在于R2的損耗,。R2通過300mA時,，電阻的功耗接近0.39W。這樣大的功耗不但影響效率,，也須要用體積比較大的電阻,，才能接受0.39W的熱量。一般來說,，這些應用都是電池供電的,，效率及線路PCB空間要求都比較嚴格，現(xiàn)在讓我們看看怎樣提高此線路的效率,。

　　圖4示出改善電路,。比較圖3, 圖4增加了兩個元件—R3及D1。無論電路怎樣改動,，EL7516都會調(diào)節(jié)占空比使到FB的電壓維持1.3V,。假設(shè)D1的正向?qū)▔航凳?.6V，R2的壓降便約0.7V,。要保持300mA LED電流,，R2可選用2.3Ω。而R2的功耗亦從原來的0.39W降至0.21W,。雖然功耗已降低,，但R2也得用半瓦電阻來實現(xiàn)這種電路。

圖4 改善線路一

　　圖5示出了進一步的改善方法,。一個廉價的TL431加進電路里作為2.5V的基準源,。如前所述，EL7516會保持FB在1.3V,；所以通過 R4的電流是: (2.5-1.3)/20k=60mA,。因FB是一高阻抗引腳,，我們假設(shè)這60mA全數(shù)流入R5而做成同樣1.2V壓降。剩下的0.1V,，會由R2來完成,。為了方便購買，我們把R2選定為 0.39Ω,。所以通過LED的電流約為: 0.1/0.39 = 255mA,。R2的功耗亦大幅降低至: 0.1×0.255 = 26mW。

圖5 改善線路二

　　通過實驗,，我們得出圖3與圖5的效率比較結(jié)果(表1),。

結(jié)語

　　從以上實驗可以見到，只要在電路上稍作改動,，可大大提高高電流LED的工作效率,。實驗中，我們用5V輸入,。實際的應用很可能是單個鋰電池供電,。EL7516最低工作電壓為2.3V，所以適用于單個鋰電池供電,。但EL7516 內(nèi)置MOSFET有峰值電流(1.3A min)保護,，如鋰電池電壓掉到3V以下，驅(qū)動四顆LED有可能觸發(fā)電流保護,。如須要在3V以下工作,，最好把輸出減少為三顆LED。

參考文獻：

1. Intersil EL7516 datasheet
2. Luxpia LUXPHERION LL1.0 High Power LED datasheet