Li+电池供电、低压高亮度(HB) LED解决方案 (锂电池供电是什么意思)
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图1.常见的HBLED驱动器boost配置为了向开关MOSFET提供足够的栅极驱动电压,MAX要求工作电压至少为4.5V,以便MOSFET进入低阻导通状态。对于采用n沟道FET工作在boost模式的HBLED驱动器,这者要求很常见。单节Li+电池的驱动电压可能低至3V,无法支持电路中FET及其它电路的正常工作。这就需要将电池电压提升到较高电压,器件即可正常工作。首先,驱动电路提升电池电压用于*供电,然后再为LED灯串提供所要求的驱动电流,这种架构会在一定程度上增大功耗,进而影响电池的使用寿命。因为总体效率是每一级效率的乘积,例如,如果升压效率为%,而控制级的效率为%,那么总体效率只有大约%。本文介绍的方案采用低成本、低功耗boost转换器为评估板中的HBLED驱动器提供稳定的5V电源。同时,由电池直接驱动FETboost转换器。这种方式下,只对电池进行一级升压,即可为LED灯串供电。Boost转换器同时为LED灯串和FET供电MAX是一款通用的HBLED驱动器,允许通过模拟和脉宽调制(PWM)进行调光。器件可实现升压、升/降压、SEPIC和高边buck拓扑。除了驱动由开关*控制的n沟道功率MOSFET开关,器件还可驱动n沟道PWM调光开关,以实现LEDPWM调光。器件集成了宽范围调光、固定频率HBLED驱动所需的全部电路。需要对MAXEVKIT进行一些更改,该设计中使用了MAXAboost转换器。其评估板默认设置为5V输出,无需更改标准电路(图2)。图2.MAXAEVKIT提供所需的5V输出,无需更改电路方案设置整个电路用于驱动6只SeoulSemiconductorP7LED组成的灯串,可提供高达1A的驱动电流。虽然LED可以通过大于1A的电流,但标准MAX评估板的最大电流为1A,足以支持设计分析。图3所示为HBLED驱动器和升压转换器配置。图3.MAXHBLED驱动器和MAXA升压转换器为了消除电池放电期间对电压的影响或电池阻抗的升高,可采用大电流、低电压电源代替电池,从而使输入电压保持基本稳定,通过改变LED驱动电流改变*负载。测量输入和输出的电流、电压,得到5V、4V和3V电源下*的性能参数,这些数据模拟单节Li+电池的预期电压范围。测量输入和输出电流需要*校准的数字电压表(DVM),当然也有替代方案。可利用MAX电流检测放大器评估板测量输入电流,采用非常小的检流电阻,将其引入的测量误差降至最小。标准分流器为mΩ、4端电阻,采用6个mΩ电阻并联在其两端,得到.5mΩ检流电阻(图4)。图4.MAXEV标准分流器为mΩ、4端电阻(R1)。利用6个mΩ电阻并联R1,得到.5mΩ检流电阻。因此,评估板从2.5V/A转换为mV/A,这样,即可用同一DVM测量所有电压。利用同一数字电压表(DVM),通过测量评估板上0.1Ω串联电阻的电压,即可确定输出电流。这一方法确保所有电流、电压读数均通过电压测量确定。使用同一DVM完成所有测量,从本质上抵消了测试装置的校准误差,*测试如图5所示。