完整的LED調(diào)光電路設(shè)計(jì)過(guò)程

　　圖4是降壓轉(zhuǎn)換部位相關(guān)電路圖，由圖可知它是由切換用FET Tr2、電感L2、續(xù)流二極管D10構(gòu)成降壓轉(zhuǎn)換部主要電路，除此之外電流復(fù)歸用電阻器R3、決定FET OFF時(shí)間的電容器C1、充電電路Tr3、R4、吸收波動(dòng)電流的電容器C12、LM3445的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，鎖定轉(zhuǎn)換器的動(dòng)作，細(xì)節(jié)忽略不詳述。圖中的L5是磁珠電感，它可以抑制續(xù)流二極管D10的逆回復(fù)電流。

　　Tr2 ON時(shí)，流入L2的電流取決于輸入電壓Vbuck與LED電壓VLED兩者的電壓差，最差情況LED的順電壓下降為3.99V，8個(gè)LED串聯(lián)需要31.9V。流入Tr2的電流除了受到電流指令最大值750mA的限制之外，有關(guān)對(duì)短路等異常電流的保護(hù)，本電路備有電流限制器功能，不過(guò)Tr2正確動(dòng)作的代價(jià)是輸入電壓最大值有極限。

　　IC內(nèi)部的起動(dòng)電路一旦開(kāi)始動(dòng)作，GATE信號(hào)變成H，就會(huì)使Tr2 ON進(jìn)入行程。LM63445即使ON，電流的檢測(cè)不會(huì)以一定時(shí)間進(jìn)行，IC內(nèi)部的125ns延遲時(shí)間內(nèi)，電流檢測(cè)電阻R3的電壓R3，利用內(nèi)部FET持續(xù)限制在0V，PWM與I-LIN兩轉(zhuǎn)換器的輸入維持L狀態(tài)，這樣的設(shè)計(jì)主要目的是考慮Tr2 ON時(shí)，二極管D10的逆向回復(fù)電流很大，避免瞬間遷移至GATE信號(hào)變成OFF狀態(tài)，轉(zhuǎn)換器可能無(wú)法起動(dòng)。

　　延遲時(shí)間內(nèi)Tr2 ON時(shí)電流的過(guò)渡變化，Tr2的電流與L2一旦相同，就進(jìn)入檢測(cè)L2電流變化的行程，該電流檢測(cè)功能有所謂無(wú)效時(shí)間，因此降壓轉(zhuǎn)換器的輸入電壓最大值時(shí)，為確實(shí)保障此延遲時(shí)間，如圖5所示要求最小200ns的ON時(shí)間。延遲時(shí)間之后隨著直線(xiàn)上升的L2電壓，R3的電壓也直線(xiàn)上升，該電壓經(jīng)過(guò)電流感測(cè)端子ISNS輸入至PWM轉(zhuǎn)換器，一直到電壓到達(dá)電流指令值為止，GATE信號(hào)維持ON狀態(tài)。評(píng)鑒基板的電流檢測(cè)用電阻R3大約1.8Ω，PWM的電流指令值最大值，750mV時(shí)為417mA，延遲時(shí)間與溫度有依存關(guān)系，大約100～160ns。

　　PWM轉(zhuǎn)換器進(jìn)行IC內(nèi)部產(chǎn)生的電流指令值與R3電壓比較，R3的電壓超過(guò)電流指令值，H的信號(hào)經(jīng)過(guò)內(nèi)部控制電路使GATE信號(hào)OFF。此外本電路還設(shè)置PWM轉(zhuǎn)換器不動(dòng)作時(shí)的I-LIM轉(zhuǎn)換器，超過(guò)1.27V峰值會(huì)使GATE信號(hào)OFF抑制電流。Tr2 OFF時(shí)L2的電流移至D10，L2則以L(fǎng)ED的一定電壓開(kāi)始再設(shè)定(reset)，L2的電流呈直線(xiàn)性衰減，磁束則被再設(shè)定(reset)。評(píng)鑒基板的此OFF時(shí)間取決于LED的電壓，主要理由在動(dòng)作范圍，希望優(yōu)先正確進(jìn)行L2的磁束再設(shè)定。

　　決定OFF時(shí)間的電容器C11與定電流電路Tr3、R4，定電流電路利用LED的順向電壓，配合LED的電壓使電流流動(dòng)C11，C11的電壓呈直線(xiàn)性上升，利用該電壓與時(shí)間呈比例的特性。定電流電路的動(dòng)作非常簡(jiǎn)單，配合LED的順定下降電流流入R4，Tr3的基準(zhǔn)電流配合Tr2的增幅率電流流動(dòng)，由于流入Tr3集極(collector)的電流與流入R4的電流幾乎相同，因此C11內(nèi)部有一定電流流動(dòng)，該電壓呈直線(xiàn)性上升，C11的電壓被輸入至LM3445的COFF則進(jìn)入COFF的比較器(Comparator)，電壓一旦超過(guò)1.276V基準(zhǔn)電壓，再度使GATE信號(hào)移轉(zhuǎn)至ON狀態(tài)，換言之OFF時(shí)間是與LED的電壓呈比例的值。

　　綜合上記結(jié)論可知，GATE信號(hào)ON時(shí)IC的COFF輸入，亦即C11在IC內(nèi)部以33Ω的阻抗值短路，此時(shí)C11的電壓幾乎維持0V，一旦進(jìn)入OFF行程就開(kāi)始對(duì)C11定電流充電，亦即開(kāi)始時(shí)間計(jì)數(shù)。接著以評(píng)鑒基板為例試算OFF時(shí)間。

　　假設(shè)：

　　由此可之電感L2的再設(shè)定時(shí)間大約3.2μs。電感L2的再設(shè)定電壓是LED的電壓VLED，它是一定值。電流直線(xiàn)性下降，持續(xù)到FET的下個(gè)ON為止。L2的電流變成連續(xù)的條件(不會(huì)變成0)，該電流的變化成份，反而變成LED的波動(dòng)電流成份。

　　假設(shè)：

　　OFFB時(shí)間=3.2μS

　　L2=470μH

　　如此一來(lái)就可以求得波動(dòng)電流：

　　接著試算ON時(shí)間，ON時(shí)轉(zhuǎn)換器的輸入電壓Vbuck與LED的電壓VLED的電壓差施加于L2，此處計(jì)算該波動(dòng)電流186mA的變化時(shí)間，假設(shè)：

　　圖6是根據(jù)電路定數(shù)計(jì)算的L2最大電流波形，使用的LED最大平均電流為350mA，如果根據(jù)評(píng)鑒基板的定數(shù)計(jì)算，轉(zhuǎn)換器的公稱(chēng)動(dòng)作頻率變成：