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04-22 22:17

LED恒流驅(qū)動(dòng) - 以FP6755為例

首先,類似液晶背光或者我們用的臺(tái)燈等對(duì)于光亮強(qiáng)度比較敏感的LED應(yīng)用場(chǎng)景是不建議用恒壓驅(qū)動(dòng),因?yàn)殡妷旱牟▌?dòng)會(huì)直接影響到流過(guò)LED的電流;而LED也會(huì)因?yàn)殡娏鞯淖兓炼劝l(fā)生改變(比如有個(gè)周期性的負(fù)載會(huì)造成一個(gè)電壓波動(dòng),如果電壓波動(dòng)的頻率落到人眼可見(jiàn)的范圍內(nèi),那么表現(xiàn)出來(lái)便是“LED燈亮度隨著負(fù)載變化而忽明忽暗”)。所以此時(shí)就需要使用恒流驅(qū)動(dòng)LED,這樣LED的電流便是恒定的,也就幾乎看不到臺(tái)燈或者背光等LED忽明忽暗。

本文以FP6755為例,介紹一下LED驅(qū)動(dòng)電路(當(dāng)然也可以用運(yùn)算放大器驅(qū)動(dòng)MOSFET或者三極管做恒流源),那么先介紹一下FP6755吧!

FP6755是一種專為驅(qū)動(dòng)WLEDS而設(shè)計(jì)的恒流升壓DC/DC轉(zhuǎn)換器。FP6755可以由鋰離子電池供電驅(qū)動(dòng)8個(gè)白色串聯(lián)的LED。FP6755采用電流模式,固定頻率約為1.3MHz來(lái)調(diào)節(jié)LED電流,并通過(guò)一個(gè)外部電流檢測(cè)電阻反饋至芯片內(nèi)部調(diào)整輸出電流;低反饋電壓為195mV時(shí),可使功耗降至最低。

那么接下來(lái)看下引腳定義,F(xiàn)P6755有6個(gè)引腳,分別是:

  • SW:開(kāi)關(guān)節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)引腳(連接到芯片內(nèi)部MOS管的漏極)。這個(gè)管腳連接電感/二極管。需最小化此SW節(jié)點(diǎn)的環(huán)路面積(保證SW面積最?。┮詼p少EMI。
  • GND:連接到GND。
  • FB:反饋引腳,接到采樣電阻,將LED上的電流反饋與芯片內(nèi)部基準(zhǔn)源(0.195V基準(zhǔn))做比較來(lái)調(diào)整LED的電流以此實(shí)現(xiàn)恒流。
  • EN:使能 和 調(diào)光控制。邏輯高使能芯片;邏輯低使芯片進(jìn)入關(guān)斷模式。應(yīng)用外部100Hz到50kHz的PWM脈沖信號(hào)需大于1.5V,實(shí)現(xiàn)數(shù)字調(diào)光。
  • OVP:OVP測(cè)量輸出電壓用來(lái)實(shí)現(xiàn)開(kāi)路保護(hù)。OVP連接到LED串頂部的輸出。
  • VIN:供電輸入。

那么這個(gè)芯片基本的信息就介紹完了,就看看設(shè)計(jì)的電路吧。

首先是5V輸入接了0Ω電阻R561,方便后期調(diào)試測(cè)量電流,或者更換磁珠等便于EMC整改。然后是22uF的輸入電容,和R11使能電阻(該管腳也接到了PWM管腳,便于數(shù)字調(diào)光)。然后大致的拓?fù)渚褪穷愃朴贐oost升壓電路,電感(感量,飽和電流,導(dǎo)通電阻等參數(shù))、開(kāi)關(guān)管(額定電流,耐壓等參數(shù))和輸出電容(耐壓,容值,封裝大小)等,器件均需要降額選取。然后LED最大工作電流由反饋電阻R9(需注意額定功率)決定,本電路設(shè)計(jì)LED的輸出電流最大值為130mA,所以求得R9=5R。

I = 0.195V/R9

130mA => R9 = 5R

可通過(guò)外部MCU(如單片機(jī)或者SOC)調(diào)整EN管腳的PWM的占空比實(shí)現(xiàn)LED的數(shù)字調(diào)光。另外,如果不想用這種芯片的話,也可以用運(yùn)算放大器和晶體管搭恒流電路來(lái)驅(qū)動(dòng)LED。大致電路如下(摘選自《你好,放大器》):

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