理论教育 LED电流纹波参数设计:电容选择与输出电压裕量

LED电流纹波参数设计:电容选择与输出电压裕量

时间:2023-06-16 理论教育 版权反馈
【摘要】:本设计中,为减小LED电流纹波,要求电容COUT上的电压纹波ΔUC≤0.1V。根据第3章公式可得前面设计要求中,IO=0.7A,因此COUT≥6.4μF,考虑输出电压范围及一定的裕量,本设计选用10μF/50V的高频低ESR的长寿命电解电容。

LED电流纹波参数设计:电容选择与输出电压裕量

1.Boost电感L1设计

为提高驱动电源的转换效率功率密度、减小电流纹波,本方案中Boost变换器工作于CCM,电感电流纹波一般为其平均电流的10%~30%,本设计中要求电感电流纹波小于0.2A,则根据第3章公式(3-1)可计算电感量L,即

前面设计参数中输出电压UO=17V,输入电压UIN最小值为10.8V、最大值为13V,根据Boost电路的变压比M=UO/UIN=1/(1-D),可得占空比D的最大值为0.365;芯片工作频率f固定为400kHz,因此L≥59.3μH;考虑到输入电流的大小以及一定的裕量,本设计选用68μH/2A的电感。

2.Boost电容COUT设计

Boost变换器输出滤波电容COUT的大小取决于系统对输出纹波电压的要求。本设计中,为减小LED电流纹波,要求电容COUT上的电压纹波ΔUC≤0.1V。当电路进入稳态后,ΔUC-UC+UC。根据第3章公式(3-13)可得

前面设计要求中,IO=0.7A,因此COUT≥6.4μF,考虑输出电压范围及一定的裕量,本设计选用10μF/50V的高频低ESR的长寿命电解电容。

3.Boost二极管VD1设计(www.daowen.com)

Boost变换器中,当开关管Q导通时,二极管VD1截止,承受的反向电压即为输出电压UO=17V;当Q截止时,二极管VD1流过的电流为线性减少的电感电流iL,其最大值iLMAX≤0.8A。因此本设计中选用意法半导体(ST)公司生产的1N5822肖特基二极管,其正向电流IDF(AV)=3A,最大反向工作电压URRM=40V,正向压降UDF(max)=0.475V,能很好地满足电路的性能要求。

4.额定输出电流设定与采样电阻RISNS设计

要使输出电流设定值为额定输出0.7A,必须使该电流流经RISNS形成的电压等于基准电压0.22V,因此采样电阻值RISNS须为

5.其他元器件设计

输入滤波电容CIN一般选用与COUT相同的参数;C1C2一般选用1μF的瓷片电容;结合设计要求的输入输出电压范围,选取VS1的稳压额定值为20V,电阻R1=1kΩ。

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