设计LED恒流源时为保持严格的滞环电流控制的电感

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简介:在设计LED恒流源时为保持严格的滞环电流控制,电感必须足够大,保证在HO,ON 期间,能向负载供应能量,避免负载电流显著下降,导致平均电流跌到期望值以下。

电感选择:

在设计LED恒流源时为保持严格的滞环电流控制,电感必须足够大,保证在HO,ON 期间,能向负载供应能量,避免负载电流显著下降,导致平均电流跌到期望值以下。

首先,我们来看一下电感的影响,假设没有输出电容(COUT)的存在,这样负载电流和电感电流完全一致,能更清楚地说明电感的影响。下图给出了在输入电压的变化范围内,电感值对频率的影响。可以看出,输入电压对频率的影响很大,电感值在输入低电压时对降低频率有很大影响。(注:不一定是和参考图完全一样,在此只是说明问题)

设计LED恒流源时为保持严格的滞环电流控制的电感

上图是不同电感值下的频率响应。下图说明了电感减小时,在输入电压的变化范围内,负载电流的变化明显增大。

设计LED恒流源时为保持严格的滞环电流控制的电感

下图给出了频率根据不同的输出电压和不同的电感值的变化曲线。

设计LED恒流源时为保持严格的滞环电流控制的电感

下图, 说明了电感减小时,在输出电压的变化范围内,负载电流的波动明显增大。

设计LED恒流源时为保持严格的滞环电流控制的电感

LED的驱动电路产生人耳听得见的噪声(audible noise,或者microphonic noise)。通常白光LED驱动器都属于开关电源器件(buck、boost 、charge pump等),其开关频率都在1MHz左右,因此在驱动器的典型应用中是不会产生人耳听得见的噪声。但是当驱动器进行开关调节的时候,如果PWM信号的频率正好落在200Hz到20kHz之间,白光LED驱动器周围的电感和输出电容就会产生人耳听得见的噪声。所以设计时要避免使用20kHz以下低频段。

我们都知道,一个低频的开关信号作用于普通的绕线电感(wire winding coil),会使得电感中的线圈之间互相产生机械振动,该机械振动的频率正好落在上述频率,电感发出的噪音就能够被人耳听见。电感产生了一部分噪声,另一部分来自输出电容。

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