鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1155次 | 2020年01月02日
一種鋰電池供電、低壓高亮度(HB)LED解決方案
隨著LED制造技術(shù)以及電池技術(shù)的進(jìn)步,高亮度(HB)LED廣泛用于各種照明設(shè)備,其光輸出量(發(fā)光效率)通常以流明/瓦為單位計(jì)量,已經(jīng)超過了熒光燈的發(fā)光效率。本文所介紹的是利用MAX16834HBLED驅(qū)動(dòng)器從低壓電源產(chǎn)生HBLED驅(qū)動(dòng)的實(shí)用解決方案。
1、概述
高亮度(HB)LED目前已廣泛用于各種照明設(shè)備,其光輸出量(發(fā)光效率)通常以流明/瓦為單位計(jì)量,已經(jīng)超過了熒光燈的發(fā)光效率。而采用高容量、單節(jié)Li+電池驅(qū)動(dòng)高效率LED光源時(shí),由于電池電壓僅為3V至4V,需要解決電源轉(zhuǎn)換問題。可靠性及安全特性使得HBLED成為電池備份照明系統(tǒng)(應(yīng)急照明等)的優(yōu)選方案。
隨著LED制造技術(shù)以及電池技術(shù)的進(jìn)步,目前最高容量的鋰離子(Li+)電池能量密度可以達(dá)到750kJ/kg左右;鎳氫(NiMH)電池的能量密度略低一些,大約為200kJ/kg(而汽油的能量密度為44MJ/kg)。單節(jié)Li+電池的端電壓約為3.7V,要想直接驅(qū)動(dòng)多個(gè)串聯(lián)的LED,則需把多節(jié)電池串聯(lián)在一起,但這會(huì)帶來功率分配等設(shè)計(jì)問題,用戶也往往首選單節(jié)電池供電的方案。
2、采用連續(xù)boost模式驅(qū)動(dòng)LED燈串
以常見的boost配置拓?fù)錇槔纾簶?biāo)準(zhǔn)的MAX16834HBLED驅(qū)動(dòng)器評(píng)估板(EV)MAX16834EVKIT(圖1)。
圖1:HBLED驅(qū)動(dòng)器boost配置圖
為了向開關(guān)MOSFET提供足夠的柵極驅(qū)動(dòng)電壓,MAX16834要求工作電壓至少為4.5V,以便MOSFET進(jìn)入低阻導(dǎo)通狀態(tài)。對(duì)于采用n溝道FET工作在boost模式的HBLED驅(qū)動(dòng)器,這者要求很常見。
單節(jié)Li+電池的驅(qū)動(dòng)電壓可能低至3V,無法支持電路中FET及其它電路的正常工作。這就需要將電池電壓提升到較高電壓,器件即可正常工作。
首先,驅(qū)動(dòng)電路提升電池電壓用于控制器供電,然后再為L(zhǎng)ED燈串提供所要求的驅(qū)動(dòng)電流,這種架構(gòu)會(huì)在一定程度上增大功耗,進(jìn)而影響電池的使用壽命。因?yàn)榭傮w效率是每一級(jí)效率的乘積,例如,如果升壓效率為70%,而控制級(jí)的效率為70%,那么總體效率只有大約50%。