PLM解决LED灯串平均电流调节 重新配置感应电阻器

与白炽灯泡相比，高亮度发光二极管（HB led）它可以提供更好的效率和更好的稳定性，特别是在能源危机的阴影下，人类具有高亮度LED越来越重视。LED由于亮度和色温都与白炽灯泡不同LED因此，高亮度LED为了保持稳定的光输出，需要准确稳定的电流驱动。这一基本要求对设计工程师来说仍然是一个巨大的挑战。

此外，高亮度LED驱动电流范围很广，可以是0.35安培至10安培以上，必须提高整体功率效率，否则亮度高LED很难广泛使用。本文将逐步分析此类功率转换器的设计步骤，并演示如何使用该电路驱动0.35安培亮度高LED灯串。

从功率转换的效率来看，开关电源供应器（SMPS）绝对比线性稳压器有更大的优势。它适用于许多SMPS在拓扑方法中，我们将根据可用的输入电源供应和需要驱动的高亮度LED数量选择最合适的拓扑。本文将讨论非隔离降压开关电源供应商降压转换器的普遍性和简单性。

首先，为了提高系统的耐久性和功率效率，选择了内置降压转换器最经济的拓扑方案。最后，调整新的脉冲电平（PLM）控制方法与强化转换器相匹配，希望提高高原牺牲的电流稳压精度。最后一步是测试电路以验证其效果。

浮动降压拓扑 帮助设计简单的闸极驱动电路

1.驱动高亮度LED各种非隔离降压转换器拓扑，其中1（a）和（b）1.两种典型的降压拓扑方法（c）和（d）属于浮动降压拓扑。一般来说，因为N-MOSFET（N-FET）的Rds|on比P-MOSFET（P-FET）来得低，所以1（a）和（c）降压转换器系统一般被认为具有更好的功率效率。设计工程师在使用降压转换器时，大多倾向采用1（a）和（c）中间的降压转换器系统，而不是1（b）和（d）中的电路。1（a）在驱动高阶N-FET方面比1（c）驱动低阶N-FET更复杂，因为1（a）采用了自Bootstrapping 除上述闸极驱动电压电源外，闸极驱动技术Vcc此外，该电路还包括整流二极管和飞轮电容器。同样的情况也可以应用于1（d）和1（b）。对于相对简单的闸极驱动电路设计，采用1（c）与1相比，降压转换器（a）更好的是，这也是低端的N-FET浮动降压转换器的原因。

1 适用于驱动高亮度LED电源开关技术分别采用降压转换器（a）高阶N-FET、（b）高阶P-FET、（c）低阶 N-FET、（d）低阶 P-FET

藉由准确性折衷以提高LED效率

2中的浮动降压转换器用于驱动多灯串的远距离高亮度LED阵列，在现有系统中，无论是基于散热、不利的工作环境、维护方便还是模块更换，大多数控制器和LED分开，典型的例子包括大型户外商业电子看板和建筑外墙照明。电流传感器RISNS放置在主电源开关下，更有利于低端电流感知，如此就可将线路的数量减少接近一半。更重要的是更短的电流感测线路可防止LED的电流稳压受到电磁干扰。

在2（b）在系统中，由于重新设计RISNS使其功率效率相对于2的位置（a）提高了很多。另外，基于低。N-FET和2（b）中的RISNS电感电流只会在周期的上坡部分传导，而2（a）中的RISNS它可以覆盖电感器电流的整个周期，因此2（b）RISNS功耗为2（a）RISNS功率损耗乘以开关工作周期，这个工作周期的值通常低于1。（b）中的RISNS功率损耗会降低开关周期因数，节省的功率P可以用以下方程表示：

2 用于驱动多条远距离高亮度LED灯串的降压转换器采用的技术分别是（a）高端电流感应电阻器(远程线路数量为2N）、（b）高端电流感应电阻器(远程线路数量为N 1）

在方程中RISNS是电流感测电阻器，D 是工作周期，Ipeak是电感器电流的峰值，L是电感值，T和Vout是输出电压（b）采用传统的控制方法调整峰值电流。虽然使用较大的电感值可以使调整的峰值电流更接近系统的实际平均电流，但这种方法缺乏完整的思考，也容易受到线路电压和元件值变化的影响。

PLM解决LED灯串平均电流调节

重新配置感应电阻器RISNS浮动降压转换器的位置可以说是驱动高亮度LED最简单的架构也是最耐用、最有效的系统解决方案。然而，传统的控制方法只能调整峰值电流，而不LED灯串提供实际的平均电流调节。一种全新的控制方法脉冲电平调变控制应运而生，以解决这一问题。

3（a）所示在浮动降压转换器上的应用PLM而3（b）则表示PLM电路的主波形。SMPS将误差放大器集成到控制方法中，可以将相对于固定参考电压的调节误差降到最低。PLM它将误差放大器应用于感知波形的时间积分VISNS（t）上面，调整是相对于参考波形的时间积分VRP（t）来进行。3（a）中的波形（v）表示PLM梯形脉冲链正在调整感知信号，调整是相对于具有参考电平的方形波脉冲链进行的。由于两者的工作周期相同，梯形波斜率的中间点与参考电平相同。基于上述中间点的线性特性，平均电感器电流或平均电流LED电流将被调整到等于参考电流。4显示为3（a）封闭回路操作中的调整过程。

3 （a）为PLM浮动降压转换器的架构示意；（b）为PLM主要波形

4 封闭回路作业下VISNS和VRP波形