LED路灯驱动器设计.ppt

多个LED也可以采用串并联的结构，通常我们称之为几串几并。例如10串3并如下图所示。这时候虽然也可以采用一个恒流源供电，但是这时候的恒流源就只能够恒定3串的总电流。 PAM2842简介 PAM2842是一个大功率LED驱动控制器，能够驱动10个串联的3W大功率LED。PAM2842可以支持升压、降压及升降压的拓扑结构。 PAM2842是专为照明系统设计，是一个恒流控制器，其输出电压会随着LED负载的数目自动适应。 PAM2842的特性： 1、可输出30W功率。 2、软启动。 3、模拟和PWM调光。 4、峰值效率可达95%。 5、极低静态电流。 6、频率可调。 7、支持升压、降压、升降压拓扑结构。 8、过流保护、过压保护、过温保护、欠压保护。 9、小型TSSOP-20 和 QFN6*6-40 封装。 基于PAM2842 恒流驱动器设计 1、设计参数要求 （1）充电蓄电池额定电压12V。 （2）灯头负载总功率28W，由28个1W LED灯珠构成，排列形式7串4并，如图4-9所示（实物照片见图3-17）。 （3）电气性能符合《照明用LED驱动电源通用规范》的要求。 （1）根据输入输出电压确定PAM2842的工作模式 输入电源为12V太阳能蓄电电池（胶体蓄电池），根据密封性铅酸蓄电池的欠压断开(LVD)电压10.5V～11.1V；充满断开电压HVD为14.1V—14.5V，推断该电池在正常工作时的电压范围为10.5V～14.5V ，该电压。 1W白光LED的正向额定电压为通常为3.1V～3.6V ，阵列中每串LED灯珠的正常工作电压范围为3.1×7V～3.6×7V即21.7V～25.2V，所以驱动器输出端的电压范围应为21.7V～25.2V，远高于驱动器输入电压范围。选择PAM2842升压拓扑结构进行设计，此种情况下驱动器的效率可以达到95％，符合设计要求。 （2）根据输出电流选择合适的驱动方案 PAM2842允许的最大额定输出电流为1A。对于大多数1W的白光LED，标准的正向电流值IF＝350 mA。本项目使用的灯头为7串4并，则总电流I＝1.4A，超过了单片PAM2842芯片的额定输出电流（1A）。因此，对于这一种阵列结构的灯头，可采用2片PAM2842设计驱动电路。每片PAM2842驱动7串2并，则单片PAM2842的驱动电流为ILED＝2×350 mA＝700 mA，小于PAM2842额定输出电流，符合设计要求及安全要求。 电路设计及元器件参数计算 如图4-10所示为PAM2842驱动器电路原理图。其中，SW用于输出驱动电流。 R3、R4决定电压保护的输出限制值。COMP用于输入PWM控制波形，R2、C5构成PWM 信号端的保护电路，抑制电源接通时的冲击噪声，避免内部逻辑电路的误判断和误操作。SENSE用于输出电流检测，R5（Rsense）为电流实时检测电阻。C1、C2、C3为电源旁路电容，减小纹波电流与噪声来保证处于合适的工作状态。L1为升压电路专用的储能电感。C6为L1 的放电电容。D1为高速整流开关二极管、防止电流逆流及电容向地放电。 （1）电阻串联式电流检测电路的设计 电流检测电阻Rsense（R5）是用于检测当前LED灯珠负载的总电流。一般取值很小，不会对电路总功率造成大的影响。其上形成的压降被芯片内部放大器放大后作为一个正比于电流的信号。电路中由于供电不足、LED短路、LED断路或过热等情况所引起的电流变化都会反映在这个电阻上，内部比较控制单元通过它对输出电流进行更新和调整。 在低端电流检测电路中，连接在芯片sense+和sense- 引脚之间的电阻R5与LED额定电流之间关系如下： ILED＝Vs/ Rsense （2）升压电路中电感的作用和选取 电感L1用于提高输出电压使之高于输入电压。当芯片工作于某一振荡频率下，SW输出相应的频率振荡波形。这一过程中，L1不断地积累电能并释放给C6，电容两端电压随之升高，使输出电压高于输入电压。因此，最大输出电流、输入电压、输出电压以及工作频率决定了电感量的大小。工作频率越高，开关损耗也会越大，因此设计中选择最小频率500KHZ。 （3）输入端滤波电容的作用和选取 ①PAM2842工作时需要在输入端对地接一个滤波电容，目的是减小纹波电流与噪声，保证系统处于正常的工作状态。在大多数的应用中推荐使用至少10uF的电容。 ②靠近IC的电源引脚要加个旁路电容，通常使用1uF的电容。 ③输出端建议使用不少于10uF的电容，22uF或者更大的容量在输出需要更大电流时尤为有效。 （4）放电电容的作用和选取 电容C6是L1的放电电容，同时起到滤波降噪的作用，保证输出波形的平滑稳定。该电容的容量主要取