基于MAX16821的6A降压型LED驱动器设计
来源： 作者： 发布时间：2015-03-29 13:32:26 浏览量：概述
本参考设计针对便携式投影仪的6A降压型LED驱动器，参考设计基于PWM HB LED驱动器MAX16821，该电路可驱动一个LED;驱动RGB三色LED时需要使用三片MAX16821。
LED驱动器规格
输入电压范围(VIN)：10V至15V
输出电压(VLED)：4.5V至6V
输出电流(ILED)：1.5A至6A，可模拟控制
模拟控制电压：1.1V至2.8V，对应1.5A至6A
最大LED导通占空比：50%
最大LED电流上升/下降时间：< 1µs
最大LED电流纹波：6A时，< 15%
输入
VIN (J1和J2接VIN+，J3和J4接GND)：10V至15V输入电源。
通/断控制(J8)：浮空或连接到+5V，使能驱动器;J8短路时禁止电路板工作。
PWM输入(J7)：PWM调光输入，连接一个幅度为3V至5V的PWM信号。为了保证PWM输入能够驱动Q1和Q7，信号源在驱动300pF负载时，上升/下降时间应小于500ns。由于输出信号的上升/下降时间控制在1µs以内，任何周期为1µs的3至4倍的PWM信号都可以使用。
LED电流控制(J6)：LED电流调节输入。加载1.1V至2.8V电压，可以在1.5A至5A范围调整LED电流。
输出
LED+ (J9、J10)：接LED阳极。
LED- (J11、J12)：接LED阴极。
电感电流输出(J5)：提供一个与LED电流成比例的信号。OUTV电压为R9电压的135倍。
图1. MAX16821 LED驱动器电路板
图2. LED驱动器电路板原理图
电感厂家 电路说明
LED驱动器对10V至塑封电感器15V输入电源电压进行降压转换，恒流驱动一个正向导通电压为4.5V至6V的LED。使用MAX16821 PWM HB LED驱动器实现降压转换。由于平均电感电流等于LED电流，可以通过控制平均电感电流恒流驱动LED，开关频率通过电阻R6 (200kΩ)设置为300kHz。
电路包含两个控制环路：内部电流环路根据外部电压环路的输出控制电感电流;外部电压环路设置内部电流环路，最终控制LED电流。外部电压环路监测OUTV引脚，U1的输出产生EAOUT信号。EAOUT信号控制内部电流环路，即控制电感电流。
模拟LED电流控制
运算放大器U1接受1.1V至2.8V的模拟输入，驱动MAX16821的SENSE+输入引脚，在1.5A至6A范围内调节LED电流。当LED电流达到6A时，连接到U1的参考电压和电阻分压器在U1输出端产生大约20mV (高于VOL的最电感器生产差值)的电压。2.8V的模拟控制输入产生该输出电压。LED电流上升到6A时，R1和R22构成的电阻分压器将OUTV的电流检测信号分压，产生一个很小的电压叠加在U1输出端;由R1和R22生成的电压等于SENSE+输入端100mV的外环参考电压。注意，OUTV信号是R9、R18电流检测信号放大后的电压，放大倍数为135V/V。随着模拟控制输入电压从2.8V开始下降，U1的输出电压从20mV开始线性增大。U1输出电压的升高，使SENSE+输入在较低的LED电流下达到100mV。当模拟控制输入降至大约1.1V时，U1输出增加到80mV，LED电流降至1.5A。
PWM调光
在PWM处于关闭状态时，LED输出端的MOSFET Q9导通，LED短路。LED电流降至零，具体取决于Q1的导通时间(本设计中远远小于1µs)。PWM处于关闭期间始终保持电感电流。PW电感器 用途M开始导通时，Q1关闭，电感电流对输出电容充电。输出电压一旦达到LED的起始导通电压，LED电流开始上升。LED电流从0A上升到满幅值的时间取决于几个因素：电感电流、输出电容以及LED的正向导通电压的变化。本参考设计仅在LED电流设定为6A时满足< 1µs LED开启时间的要求。如需在降低的电流时得到快速的LED开启时间，可增大电感值并减小输出电容。
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