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精品文档-下载后可编辑基于NCP5007的升压型LED驱动电路原理-基础电子NCP5007是安森美半导体公司生产的用于驱动LED的升压变换器单片IC。NCP5007采用TSOP-5封装,引脚排列及其内部结构如图1所示。
图1NCP5007引脚排列及其内部结构框图
NCP5007采用脉冲频率调制(PFM)模式操作,输入电压范围为2.7~5.5V,输出电压达22V,可以驱动5相串联的白光LED。在NCP5007的1脚(FB)或3脚(EN)上加一个PWM电压信号,都可以实现LED亮度调节。
图2为基于NCP5007的升压型LED驱动电路的工作原理图,电感电流IL、IC内部MOSFET电流Ids和输出电流Io的波形如图3所示。
图2基于NCP5007的升压型LED驱动电路工作原理图
在时间t1段(见图3),NCP5007内部的MOSFET导通,电感电流从零开始上升,直到达到峰值IP(350mA).在此过程中,电感器储存能量。当NCP5007内部开关关断时,电感电流从峰值开始逐渐减小,电感器向负载释放能量。NCP5007的固定关断时间toof(即图3的t2)为320ns,在关断时间结束时,电感电流降至谷点Iv。电感器的感生电动势为:
图3工作电流波形
当然,从实用观点出发考虑,电感器的规格必须与电路中存在的峰值电流相适应,以免磁芯饱和。理想的情况是铁氧体材料能够在1.0MHz的高频下工作,将该周期内产生的涡流损耗降低到程度。
工作频率可以从电参数推导。令,根据式(1)得:
因为典型时间值为320ns,toof近似于恒值,所以,对于给定的负载和电感值di也是定值。根据式(5),可得:
得到的王作频率f为:
NCP5007提供的输出功率限制在1W。图4所示为NCP5007输出的功率与电池电压的关系曲线。
图4输出功率与电池电压的关系曲线
在图1所示的电路中,通过LED的电流可由电阻R1设置,计算公式为:
采甲NCP5007并带滤波PWM调光功能的LED驱动电路如图5所示。
图5带滤波PWM调光功能的LED驱动电路
如图5所示,给NCP5O07的引脚FB加上一个外部PWM信号,即可对LED进行弱光调控。利用FB引脚能提供内部高阻抗的特点,可以调节简单的RC网络确保弱光调控功能。可以采用两种工作模式:脉冲式模式,不带滤波电容器;均分模式,带滤波电容器。
虽然脉冲式工作模式可以提供良好的弱光调控功能,但是也会产生高的开关瞬变干扰,用控制环路难以滤除。
均分工作模式可以保证无噪声工作,因为变换器在连续工作9同时具有非常好的弱光调控功能。辅加电阻器和电容器都是廉价电子元件。
在图5所示的电路中,模拟环路会使流过电阻器R1的电流保持均衡状态,直到馈电压达到200mV。由1只辅加电阻器甄将FB节点与地线隔离,以便可以给这个引脚加上一个外部电压。
R2/C3时阃常数在C3上产生电压,加在FB节点,而R2、R3、R4、R1、C3产生放电时间常数。为了将FB节点上的干扰噪声降低到程度,这些电阻器(R1~R4)的阻值应当适中,好低于1.MΩ。因此,以采用15OkΩ的R2、10kΩ的R3和5.6kΩ的R4。此外,应当由用户确定控LED亮度的反馈延时,是10ms或更小。根据从C3/R2/R3节点的以加在LED上的电流为零需要的400mV补偿电压可以计算出时间常数。假设PWM信号来自曲一个3.0V电源供电的标准门电路,工作频率为5.0kHz,那么,完全可以用95%间
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