大电流LED调光方法的对比分析2

并行调光方案(图1b(C))把一个分流开关与LED并联在一起。一旦将这个开关设置成OFF或ON，立刻会有电流I_F流进或者流出LED。并行调光能明显减少t_D、t_SU和t_SD，因为它可长期维持连续的电感器电流，这个电流的平均值大约等于所需的LED正向电流。因此，这种调光配置适合那些在高调光频率下要求宽调光范围的应用。但是，并行调光必须配合开关稳理器拓朴来使用，因为只有这种布局才可提供连续的输出电感器电流。此外，由于分流开关(shunt switch)的功率耗散，这种方式将降低整体系统的效率。下文将探讨与固定频率、磁滞和固定导通时间降压式LED驱动器一起工作时，使能调光和并行调光方案的性能。

固定频率降压LED驱动器的调光

固定频率电流模式降压LED驱动器的简化框图如图2所示。驱动器可通过选用Enable_Dim控制或Shunt_Dim控制，配置成使能调光或并行调光。图3表示图2中的LED驱动器的典型使能调光波形，这些波形是用LM3045(1A的16MHz固定频率LED驱动器)来产生的。

图2：固定频率的电流模式降压LED驱动器的简化框图。

在图3中，从DIM脉冲的上升沿到电源FET第一个脉冲，大约有50μs的延迟t_D。这个延迟正如前面所说与启动稳压器的电路有关。与LED电流由零到5A的上升时间有关的时延t_SU，其测量出来的数值约为25μs，这个延迟很大程度受到了图2中固定频率LED驱动器的固有控制环路频宽限制的影响。t_SD也是LED电流下降至零的DIM脉冲下降沿，其数值约为2.5μs。这个延迟则受开关稳压器的电感器大小和LED正向电压降的影响。

图3：图3中LED驱动器的典型使能调光波形(Vin=10V， IF=0.5A， Fsw=1.6MHz, FDim= 5kHz, DDim=50%)。

图4给出了图2中的LED驱动器的并行调光波形。这种配置可以完全消除t_D，因为驱动器会长期处于开关状态。此外，它还可以消除t_SD，因为当开关被设置成ON时(Shunt_Dim为高)，电感器电流I_L几乎是立刻转向从LED流入分流开关。另一方面，测度出来的t_SU大约为10μs，这仍是一个相对比较大的延迟。总的来说，在高调光频率下，采用固定频率LED驱动器的并行调光不会显著增加调光范围，因为驱动器控制环路的动态响应是有限制的。

图4：图3中的LED驱动器的并行调光波形(Vin=10V, IF=0.5A, Fsw=1.6MHz, FDim= 20KHz, DDim=50%)。

磁滞降压LED驱动器的调光

磁滞降压LED驱动器的简化框图如图5所示，它可被配置成使能调光或并行调光。图6波形由LM3485磁滞降压控制器产生，这些波形清楚地显示调光延迟明显减少了。t_D减少的原因是Enable_Dim控制被用来直接启动和导通电源FET门驱动器。t_SU减少的原因是磁滞控制的方法消除了因固定频率操作而导致的动态响应限制。t_SD则没有明显变化。

图5：磁滞降压LED驱动器的简化框图。

图6：图6中磁滞降压LED驱动器的使能调光波形 (Vin=20V, IF=0.7A, Fsw=750 KHz, FDim= 20KHz, DDim=50%)。

图7是图5中的磁滞LED驱动器的并行调光波形。这些波形表示所有的调光延迟都已经明显减少，从而在高调光频率下获得宽阔的调光范围。在小空间内，采用带有磁滞LED驱动器的并行调光，的确能在高调光频率下达到非常宽阔的调光范围。不过，磁滞式控制存在一个缺点，即驱动器的开关频率将随着输入电压的改变而大幅变化。

图7：图6中的磁滞降压LED驱动器的并行调光波形 (Vin=20V, IF=0.7A, Fsw=750 KHz, FDim= 20KHz, DDim=50%)。