基于全陶瓷电容的112W长串LED boost驱动器方案

缩短导通时间主要受限于电感的充电时间，参见图12和图13，可以看到电流能够很好地跟随DIM脉冲。在电流脉冲的起始位置有衰减，主要是由于电感电流的爬升(大约12μs或2–3个开关周期)。观察波形，可以看出需要大约40μs至50μs的时间电压才能完全恢复并建立。如果DIM导通脉冲小于50μs，输出电压将在下个关断脉冲的起始处没有足够的时间。在提高DIM占空比之前，将一直持续这种现象。因此，满载(1.5A)时，DIM导通脉冲不应低于50μs。这意味着100Hz DIM频率下，调光比为200:1。降低最小导通脉冲的唯一途径是提高输出电容，这将提高系统的成本，而且在通用照明中并不需要。如果降低LED电流，最小导通时间可随之降低，调光比增大。陶瓷电容表现为压电效应，调光期间会出现一定的音频噪声。不过，通过适当电路板布局，可以最大程度地降低噪声。

图13. 大约50μs的调光脉冲

OVP

　　图14中，LED串开路，MAX16834的过压保护(OVP)电路在重新启动之前将首先关断驱动器400ms。因为输出电容较小，电感储能可能产生的过冲，因此采用了107V峰值电压设置(高于83V设计值)。

　　电路调整及其它输入、输出

　　R15是线性数字电位器，可以在0A至1.7A之间任意调节LED电流。MAX16834具有一个输入(SYNC)，用于同步控制器的开关频率。UVEN输入允许外部控制驱动器(通/断)。REFIN输入端的低阻信号源可以优先于电位器设置，控制驱动器电流。例如，微控制器经过缓冲的DAC可以通过REFIN直接控制LED电流。出现故障(例如OVP)时，FLT#输出低电平。一旦解除故障，信号变为高电平，该信号并不闭锁。

　　温升

　　测量效率为96.63% (VIN = 24.01V、I_IN = 1.49A、PIN = 115.49W、VLED = 74.9V、I_LED = 1.49A、POUT = 111.60W)。由于电路的频率较高，驱动器元件并不发热。温度最高的元件为调光MOSFET Q4，温升大约41°C。这一温升是由于小尺寸PCB布局造成的，可以通过增大漏极附近的覆铜面积改善。电感尺寸较大，具有23°C的温升，高于预期的7°C (图15)。电感似乎吸收了部分MOSFET热量，因为它们共用大面积覆铜焊盘。

　　温度测量

　　以下温度是在实际LED负载测试中得到的：

　　VIN:24VDC

　　Ambient:16°CΔT

　　L1:39°C23°C

　　D1:51°C35°C

　　Q1:51°C35°C

　　Q3:57°C41°C

　　IC:33°C17°C

　　上电步骤

　　在LED+和LED-之间连接最多20只串联LED，同时串联安培表以测量电流(注：如果LED的正向导通电压完全匹配并且/或者增加串联均衡电阻，可以采用并联架构)。

　　在VIN和GND之间连接24V、6A电源。

　　在连接器J2插入短路器。

　　打开24V电源。

　　调节R15将电流设置为0至1.5A。

　　如果需要调光，则在DIM IN和GND之间连接PWM信号(0V至3.3V)。

　　按照上述内容调节PWM占空比，实现调光。

图14. LED串开路OVP

图15. 预测电感的温升。计算器来自Coilcraft提供的设计支持工具。