1、Evaluation Warning: The document was created with Spire.Doc for .NET.工程師如何選擇LED恒流源周邊器件文子 電感選擇: 在設(shè)計LEED恒流流源時為為保持嚴(yán)嚴(yán)格的滯滯環(huán)電流流控制,電感必必須足夠夠大,保保證在HHO,OON 期期間,能能向負(fù)載載供應(yīng)能能量,避避免負(fù)載載電流顯顯著下降降,導(dǎo)致致平均電電流跌到到期望值值以下.首先,我們們來看一一下電感感的影響響,假設(shè)設(shè)沒有輸輸出電容容(COOUT)的存在在,這樣樣負(fù)載電電流和電電感電流流完全一一致,能能更清楚楚地說明明電感的的影響.下圖給給出了在在輸入電電壓的變變化范圍圍內(nèi),電電感

2、值對對頻率的的影響.可以看看出,輸輸入電壓壓對頻率率的影響響很大,電感值值在輸入入低電壓壓時對降降低頻率率有很大大影響.(注:您的不不一定是是和參考考圖完全全一樣,我在此此只是說說明問題題)上圖是不同同電感值值下的頻頻率響應(yīng)應(yīng).下圖圖說明了了電感減減小時,在輸入入電壓的的變化范范圍內(nèi),負(fù)載電電流的變變化明顯顯增大.下圖給出了了頻率根根據(jù)不同同的輸出出電壓和和不同的的電感值值的變化化曲線.下圖, 說說明了電電感減小小時,在在輸出電電壓的變變化范圍圍內(nèi),負(fù)負(fù)載電流流的波動動明顯增增大.LED的驅(qū)驅(qū)動電路路產(chǎn)生人人耳聽得得見的噪噪聲(aaudiiblee nooisee,或者者miccropphon

3、nic noiise).通常常白光LLED驅(qū)驅(qū)動器都都屬于開開關(guān)電源源器件(bucck、bboosst 、ccharrge pummp等),其開開關(guān)頻率率都在11MHzz左右,因此在在驅(qū)動器器的典型型應(yīng)用中中是不會會產(chǎn)生人人耳聽得得見的噪噪聲.但但是當(dāng)驅(qū)驅(qū)動器進(jìn)進(jìn)行開關(guān)關(guān)調(diào)節(jié)的的時候,如果PPWM信信號的頻頻率正好好落在2200HHz到220kHHz之間間,白光光LEDD驅(qū)動器器周圍的的電感和和輸出電電容就會會產(chǎn)生人人耳聽得得見的噪噪聲.所所以設(shè)計計時要避避免使用用20kkHz以以下低頻頻段. 我們都知道道,一個個低頻的的開關(guān)信信號作用用于普通通的繞線線電感(wirre wwinddingg

4、cooil),會使使得電感感中的線線圈之間間互相產(chǎn)產(chǎn)生機械械振動,該機械械振動的的頻率正正好落在在上述頻頻率,電電感發(fā)出出的噪音音就能夠夠被人耳耳聽見.電感產(chǎn)產(chǎn)生了一一部分噪噪聲,另另一部分分來自輸輸出電容容. 選擇電感感感值大小小在參考考設(shè)計范范圍左右右最多的的是您的的經(jīng)驗值值,合適適的選擇擇感值主主要需要要考慮的的條件是是線路工工作在合合適的頻頻率范圍圍、合適適的開關(guān)關(guān)頻率減減少MOOS開關(guān)關(guān)次數(shù),減少mmos發(fā)發(fā)熱量、避避免與同同PCBB線路同同頻干擾擾;選擇擇合適的的電感內(nèi)內(nèi)阻,內(nèi)內(nèi)阻是電電感發(fā)熱熱的主要要因數(shù),從而提提高線路路效率;選擇合合適的電電流值,有時體體積和成成本是制制約主要

5、要因數(shù),但是還還是要大大于峰值值電流的的2倍(通常在在65%),就就算在板板級空間間十分珍珍貴的情情況下也也要保證證30%預(yù)留空空間余量量,這樣樣可以有有效的減減小內(nèi)阻阻,減小小發(fā)熱量量;質(zhì)量量不好、繞繞制松散散電感器器件也會會有噪聲聲;未屏屏蔽的電電感在金金屬外殼殼安裝時時會發(fā)生生線路震震蕩頻率率改變,從而產(chǎn)產(chǎn)生噪聲聲,這時時需要將將電感屏屏蔽;另另外,當(dāng)當(dāng)被屏蔽蔽干擾信信號的波波長正好好與金屬屬機殼的的某個尺尺寸接近近的時候候,金屬屬機殼很很容易會會變成一一個大諧諧振腔,即:電電磁波會會在金屬屬機殼內(nèi)內(nèi)來回反反射,并并會產(chǎn)生生互相迭迭加.為了獲得最最佳的效效率,應(yīng)應(yīng)選用鐵鐵氧體磁磁芯電感感

6、器.應(yīng)應(yīng)選擇一一個能夠夠在不引引起飽和和的情況況下處理理必須的的峰值電電流的電電感器,確保該該電感銅銅線低的的DCRR(銅線線電阻).以便便減小II2R功功耗.切切記電感感銅線絕絕緣層耐耐不了1160度度或長時時間高溫溫溫度環(huán)環(huán)境,SSMT有有時也會會有影響響,會使使得電感感感值發(fā)發(fā)生嚴(yán)重重變化,要仔細(xì)細(xì)了解供供應(yīng)商產(chǎn)產(chǎn)品溫度度忍耐限限度要求求.EMC電感感選擇:EMC電感感用在輸輸入和輸輸出過濾濾器可以以用來減減少傳導(dǎo)導(dǎo)干擾,用于低低于EMMC標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)的限制制設(shè)計.所有的的電感器器都需要要鐵粉磁磁心而非非鐵氧體體.在它它飽和前前,可以以處理更更大電流流,需要要依據(jù)負(fù)負(fù)載選擇擇合適的的電流值值.

7、 制作濾波電電感,選選用何種種磁心材材料,除除了必須須注意防防止磁心心飽和問問題外,還必須須考慮到到磁心的的恒磁導(dǎo)導(dǎo)特性.需要指指出,有有些設(shè)計計人員往往往只注注意電感感量的指指標(biāo),選選擇磁導(dǎo)導(dǎo)率高的的材料,以減少少線圈的的匝數(shù),而對于于電感額額定電流流較大時時,電感感量是否否減少,減少到到什么程程度,會會不會達(dá)達(dá)到飽和和,考慮慮較小.這是應(yīng)應(yīng)該注意意避免的的. 由于鐵粉心心具有飽飽和磁通通密度高高,恒磁磁導(dǎo)特性性好,價價格便宜宜,而得得到了廣廣泛應(yīng)用用.輸出電容器器件選擇擇:輸出可同時時使用輸輸出電容容以達(dá)到到目標(biāo)頻頻率和電電流的精精確控制制.電容容能在整整個輸入入電壓范范圍內(nèi)減減小頻率率,

8、一個個小的 4.77F 的電容容就能顯顯著減小小頻率.電流的的調(diào)整也也能因為為電容值值的增加加而得到到改善.從下面面圖片可可以很容容易看到到,圖上上存在一一個拐點點,再增增加電容容值,對對操作頻頻率和輸輸出電流流的調(diào)整整影響不不大.增加輸出電電容(CCOUTT),從從本質(zhì)上上來說,是增加加了輸出出級所能能儲存的的能量,也就意意味著能能供應(yīng)電電流的時時間加長長了.因因此通過過減慢負(fù)負(fù)載的ddi/ddt 瞬瞬變,頻頻率顯著著減小.有了輸輸出電容容(COOUT)之后,電感的的電流將將不再和和負(fù)載上上看到的的電流保保持一致致.電感感電流仍仍將是完完美的三三角形的的形狀,負(fù)載電電流有相相同的趨趨勢,只只

9、不過所所有尖銳銳的拐角角都變得得圓滑了了,所有有的峰值值明顯減減小,如如下圖所所示.應(yīng)用設(shè)計在在輸出端端上采用用低ESSR(等等效串聯(lián)聯(lián)電阻)陶瓷電電容器,以最大大限度的的減小輸輸出波紋紋.采用用X5RR或X77R型材材料電介介質(zhì),這這是與其其它電介介質(zhì)相比比,這些些材料能能在較寬寬的電壓壓和溫度度范圍內(nèi)內(nèi)維持其其容量不不變.對對于大多多數(shù)高的的電流設(shè)設(shè)計,采采用一個個4.77至100uF輸輸出電容容就足夠夠了.具具有較低低輸出電電流的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換器只只需要采采用一個個1至22.2uuF的輸輸出電容容器.輸入電容器器的選擇擇:一般在驅(qū)動動IC輸輸入設(shè)置置一顆電電容,主主要是解解決線路路開關(guān)頻頻率對供

10、供電部分分的EMMI問題題.有時時大家會會誤認(rèn)為為是電源源濾波而而設(shè)置,事實并并非這樣樣.因其其整流二二極管廣廣泛使用用,價格格變得非非常低廉廉而穩(wěn)定定,集成成到ICC內(nèi)部沒沒有成本本優(yōu)勢,所以大大多將整整流濾波波部分不不予整體體考慮. 如果采用電電解電容容提供了了附加的的旁路或或輸入電電源阻抗抗很低,則采用用一顆較較小的價價格低的的Y5VV電容器器也會有有很好的的效果.一般恒恒流器件件會有非非?？斓牡纳仙秃拖陆禃r時間的脈脈沖從輸輸入電源源吸收電電流.輸輸入電容容器未了了減小輸輸入端的的合成電電壓紋波波,并強強制該開開關(guān)電流流進(jìn)入一一個嚴(yán)密密的本機機環(huán)路,從而最最大限度度的減低低EMII.輸

11、入入電容在在開關(guān)頻頻率條件件下必須須具有低低阻抗,以高效效的完成成這項工工作,而而且,它它必須具具有一個個足夠的的額定紋紋波電流流.通常常紋波電電流不會會大于負(fù)負(fù)載電流流的1/2倍. 陶瓷電容器器小尺寸寸和低阻阻抗(低低的等效效串聯(lián)電電阻或EESR)特征而而成為優(yōu)優(yōu)選方案案.低的的ESRR產(chǎn)生了了非常低低的電壓壓紋波,與數(shù)值值相同的的其它電電容器類類型相比比,陶瓷瓷電容器器能夠處處理更大大的波紋紋電流.應(yīng)選用用X5RR或X77R型介介質(zhì)陶瓷瓷電容器器.可以以選用參參考值多多于1/3容值值的電解解電容器器代替,但是體體積和壽壽命等因因數(shù)并不不是很合合適與LLED匹匹配.鉭鉭電容會會因浪涌涌電流過

12、過大易出出現(xiàn)故障障,也不不建議在在此使用用.肖特基二極極管選擇擇:通常開關(guān)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換型LLED恒恒流驅(qū)動動IC在在moss管關(guān)斷斷期間傳傳到電流流,所選選擇二極極管反向向耐壓要要針對線線路最高高輸出電電壓脈沖沖值來確確定,要要大于這這個值.二極管管的正向向電流不不必與開開關(guān)電流流限值相相等.流流經(jīng)二極極管的平平均電流流是Iff是開關(guān)關(guān)占空比比的一個個函數(shù),因此應(yīng)應(yīng)選擇一一個正向向電流IIF=II*(11-D)的二極極管.通通常二極極管在功功率開關(guān)關(guān)斷開時時傳到電電流占空空比通常常小于550%,選擇電電流值與與驅(qū)動電電流相等等即可.如果需需要采用用PWMM調(diào)節(jié)灰灰度,則則需要考考慮PWWM低電電平期

13、間間來自輸輸出的二二極管泄泄漏(有有氣在熱熱點上),這一一點或許許也很重重要. 升壓型轉(zhuǎn)換換器中的的輸出二二極管在在開關(guān)管管關(guān)斷期期間流過過電流,二極管管要承受受反向電電壓等于于穩(wěn)壓器器輸出電電壓.正正常的工工作電流流等于負(fù)負(fù)載電流流,峰值值電流等等于電感感峰值電電流. Id(二極極管電流流)=IIl(電電感電流流)=(1+XX/2)*Ioout(最大電電流)/1-DDmaxx 二極管消耗耗功率為為: Pd=Ioout(最大)*Vdd 保持較短的的二極管管引線長長度并遵遵循正確確的開關(guān)關(guān)節(jié)點布布局,以以免振鈴鈴過大和和功耗增增大.耐耐壓不是是越高越越好,是是要合適適,高耐耐壓肖特特基二極極管Vff值也會會高些,功耗會會大,價價格也會會高.相相對耐壓壓大電流流的型號號Vf值值會低些些,成本本也會稍稍有增加加,沒有有成本壓壓力可以以考慮. 經(jīng)?？梢允故褂玫亩O管可可以是:IN581171AA200V IN581191AA400V CMSH11-600M