要想保證led串的亮度恒定,其驅動電流必須是可調節(jié)的。人們通常使用升壓轉換器將電壓電平升壓至足夠高的水平,以使led偏置并導通。調節(jié)led串電流的典型方法是增加一個與led串聯(lián)的檢測電阻器并將其兩端的電壓作為 脈寬調制(pwm)控制器的反饋輸入。如果串聯(lián)led中某個led或某段導線發(fā)生故障,則電路就會呈開路負載的狀況。
在這種情況下,電流檢測電阻兩端的電壓下降到零。當通過增加pwm導通時間來提升輸出電壓失敗的時候,控制電路響應將嘗試增加led電流。在大多數情況下,輸出電壓會急劇飆升,直到輸出電容、二極管和/或功率fet 過應力并被損毀。使用圖 1 所示的簡單的過壓保護電路就可以避免出現這種情況。
簡單的 led 驅動器過壓保護電路
該升壓電路通過電阻r14測量led電流并實施電流模式控制。該電路把輸出電壓提升到30v以上,以0.35a的調節(jié)電流驅動10個led.設計人員常常會添加串聯(lián)電阻r9 并利用它來測量并驗證反饋環(huán)路的穩(wěn)定性。在實際應用中,可能會用零歐姆電阻替代這個電阻。圖中給出的開路保護電路采用了r9,它與齊納二極管d2一起提供了更多的功能。
在正常工作情況中,led電流取決于0.26v 的pwm 控制器內部參考電壓除以r14電阻的值。由于r14 兩端的壓降在正常工作條件下將一直保持在0.26v,因此在r5和r9串聯(lián)電阻的兩端沒有壓降。r5與r9之和將用來設定環(huán)路增益而不影響輸出電流調整點d2這時沒有導通,因為它被有意設置為比正常輸出電壓高20%.
當開路led發(fā)生故障時,d2、r9和r14成為輸出兩端的負載。控制器會迫使輸出電壓升高,直到輸出電壓達到約36v為止。d2開始導通,使電流通過r9和r14流向接地,從而把tp1上的感應電壓提升到0.26v.這就向控制器提供了一個必不可少的反饋電壓。輸出調整到36v左右,源電流等于0.26v除以51歐姆(約等于5ma)。這使d2上的功率降至最低。如果將d2直接接到led串的兩端,在開路期間的總輸出電流將流經d2,如果d2無力承受這樣大的功率則會立即被燒毀。