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白光LED的PWM驱动方式分析

时间:05-17 来源: 维库开发网 点击:

  3 LED照明电路设计

  3.1 白光LED供电电源

  LM317是可调三端正电压稳压器,输出电压范嗣为1.2~37 V时能提供超过1.5 A的电流。此稳压器易于使用,只通过2个外部电阻设置输出电压。工作时,LM317建立并保持输出与调节端之间1.25 V的标称参考电压(Vref),该参考电压由R1转换为编程电流,该电流经R2到地,如图4所示。

  因为此处调节端的电流IADj控制小于100μA,这一误差可忽略。一个白光LED需要3.3 V直流电压,本设计为3个白光LED串联,需LM317输出9.6 V直流电压,由于LED与场效应管串联,故除去场效应管的压降,可得LM317输出的电压约10V。先确定R1的电阻为220Ω,得出电位器R2的电阻值为1.4 kΩ。

  3.2 白光LED的驱动电路

  本设计是PWM信号经过三极管VQ1的基极连接到P沟道功率MOSFET IRF9540的栅极上。P沟道功率MOSFET的栅极驱动采用简单的NPN三极管驱动放大电路,以改善MOSFET的导通过程,减少驱动电源的功率。当驱动电路直接驱动功率MOSFET时会引起被驱动功率MOSFET的快速开通和关断,这就可能造成被驱动功率MOSFET漏源极间电压的振荡。一则引起射频干扰;二则有可能造成功率MOSFET遭受过高的电压而击穿损坏。为解决这一问题,需在被驱动功率MOSFET的栅极与驱动电路的输出之间串联一只无感电阻R1。当PWM波输出高电平时,三极管VQ1导通,从而使MOSFET的栅极电压低于源极电压,MOSFET的源极和漏极导通,LED点亮;当PWM波输出低电平时,VQ1截止,LED熄灭。当PWM频率超过100 Hz时,人眼可视平均LED的导通和截止时间,产生LED亮度变化的感觉,其亮度与LED导通周期成正比,如图5所示。

  4 结束语

  白色LED具有寿命长、可低压驱动、安全稳定等优良特性,因而成为极具发展潜力的新型光源,但LED的半导体特性使其供电系统设计比较困难。为了获得较高的发光效率和调光效果,设计了一个PWM驱动的LED照明电路。利用所设计的LED驱动电路不但方便控制LED的亮度,而且与普通的驱动方式相比,可以极大调高色温。

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