大电流LED调光方法的对比分析3

固定导通时间降压LED驱动器

固定导通时间降压驱动器采用基于比较器和单次启动定时器(one-shot on-timer)的控制架构，并对反馈引脚(FB)的电压与内部基准电压进行比较。如果FB电压低于基准电压，降压开关便会导通，导通时间由输入电压和一个编程电阻器(R_on)决定。导通时间之后，开关在一段固定的时间内保持断开，或者一直断开，直到FB电压再次下降至低于基准电压。然后，降压开关为另一个导通周期而再次导通。由于这个导通时间是经过编程的，所以与输入电压成反比，以尽量减少线电压改变时开关频率的变化。

固定导通时间降压LED驱动器的简化框图如图8所示，它可被配置成使能调光或并行调光。图9的波形由LM3404(1A固定导通时间降压稳压器)产生。与磁滞式降压驱动器类似，t_D减少了但t_SD没有明显变化。此外，一旦Enable_Dim为高，导通时间驱动器便会在最大的占空比中进行多次开关，以使电感器电流由零升至I_F。这个最大占空比由工作输入电压下的编程过的启动时间，以及驱动器最小导通时间决定。因此，固定导通时间方案的t_SU延迟比磁滞方案在一个周期内将电感器电流由零升至I_F所产生的t_SU更大(图6)。

图8：固定导通时间降压LED驱动器的简化方图。

从图10的波形可见，固定导通时间LED驱动器可显著减少所有的调光延迟。此外，当分流开关导通时，由于这个导通时间是固定的，所以LED驱动器会被迫在较低的开关频率下进行切换，以缩短工作占空比。降低开关频率可以减少开关损耗、改善效率。总之，固定导通时间方案在固定频率操作和磁滞控制之间提供了一个很好的折衷方案。将该方案与并行调光一起使用，便能在高调光频率下获得很宽的调光范围。

本文小结

本文探讨了高频PWM调光方案在固定频率降压LED驱动器、磁滞降压LED驱动器和固定导通时间降压LED驱动器这三种配置下的调光范围，并通过实验数据对不同配置的性能进行了验证。验证结果表明，采用带磁滞降压LED驱动器的并行调光方案在高调光频率具有很宽的调光范围。固定导通时间LED驱动器是固定频率操作和磁滞控制之间的一个较好的权衡，采用这种驱动器进行并行调光也可以在高调光频率下获得大的调光范围。

作者：Sameh Sarhan
高级应用工程师
Email: Sameh.Sarhan@nsc.com
美国国家半导体公司