恒流源芯片在安全领域,经常需要使用点阵红外LED灯。LED灯点亮时,两端电压一般为1.7-1.9V,当LED灯两端的电压不同时,电流变化很大,因此需要恒流源电路来驱动LED灯,以确保LED灯的功率一致性和工作可靠性。
目前市场上也有一些专业的驱动芯片,但能在5V中工作的芯片很少,可选型号很少,价格也比较高。
传统技术方案原理图如图1所示。电源输入为Vin,选择Rsen电阻值后,通过Led灯的电流为稳定值。缺点是可选芯片少,芯片成本高,外围电路需要使用肖特基二极管,成本进一步增加。在实际使用中,电路板面积也需要更大。
DCDC恒压该造为恒流源
结合图 2,下文江说明 DC-DC 芯片 U1如何 应用于大功率 LED 灯 10 的驱动的工作原理。
DC-DC 芯片 U1 的反馈引脚 FB 一般为固定电平 VFB,在电源输入引脚 VIN 固定输入电源 Vin。通过第二电阻 R2 的电流为 Ir2=(Vin-Vfb)/R2。
因为通过 FB 管脚的电流很小,可忽略不计,所以通过第一电阻 R1 的电流和第二电阻 R2 的电流一样。所以第三电阻 R3 两端的电压为:Ur3= Vfb-R1*Ir2=Vfb-R1(Vin-Vfb)/R2。又因为第三电阻 R3 电阻为定值,所以通过第三电阻 R3 的电流为:
因为第三电阻 R3 很小,通过第三电阻R3 为安培级别,而通过第一电阻 R1 的电流为微安级别,可以忽略不计,所以通过 LED 的电流基本等于 IR6,即
公式中,VFB,Vin,第一电阻 R1,第二电阻 R2,第三电阻 R3,确定之后,通过 LED 灯 10的电流也就确定了。用不同曲线的 LED 灯 10,通过其的电流时一定的,即为恒流模式,通过调节相应的电阻值,就可以得到不同的电流输出。
以上图 2 为例,当选定的DCDC芯片的VFB= 0.6V,输入电压V in= 5V,R1 = 33K,R2 = 420K,第三电阻 R3 = 0.25Ω。LED 灯 10 的设计电流值为I=1.017A。
任何一种DC-DC芯片都可以用于上述LED驱动电路,在满足电源输入要求的情况下,可以通过电路连接将其转换为恒流源导出,用于驱动LED灯。主装置兼容性高、成本低的LED驱动电路解决了现有LED驱动电路芯片少、芯片成本高的问题。