如今,LED技術(shù)正在大量出現(xiàn),基于LED的設(shè)備隨處可見(jiàn)。一個(gè)典型的LED用例是將它們串聯(lián)起來(lái),并使用高壓和有限電流電源驅(qū)動(dòng)它們,這意味著典型的升壓轉(zhuǎn)換器電源,但是組件制造商很快認(rèn)識(shí)到,對(duì)專門設(shè)計(jì)來(lái)驅(qū)動(dòng)LED的組件有很高的需求,工作效率高,可靠,并有一個(gè)小包裝尺寸。

在本文中,我介紹了一個(gè)使用SOT23-6MP3202芯片的應(yīng)急LED光電路。該板緊湊,可使用移動(dòng)電話USB型C、電源庫(kù)或任何便攜式5V電源供電。該控制器芯片先進(jìn),開(kāi)關(guān)頻率高(1.4MHZ),因此設(shè)計(jì)電路板布局時(shí)應(yīng)考慮到啟動(dòng)形接地、低阻抗接地路徑和電源電路板網(wǎng)絡(luò)連接。該電路采用一個(gè)系列并行組合2430-流明2835LED。發(fā)光二極管的顏色溫度是4萬(wàn)K,這使得光線接近日光。

經(jīng)過(guò)輕微的修改,這個(gè)LED燈的功率等級(jí)可以高達(dá)12瓦。然而,在這種情況下,電路消耗大量電流,很快耗盡電池,這與緊湊型、便攜式和長(zhǎng)效應(yīng)急照明的目的形成鮮明對(duì)比。

電路分析

圖1顯示了示意圖。電路的核心是單片電力系統(tǒng)MP3202 .

圖1:使用MP3202.4兆赫驅(qū)動(dòng)器的4.5W600盧門LED應(yīng)急燈示意圖

數(shù)據(jù)表顯示:"MP3202是一種提升型轉(zhuǎn)換器,設(shè)計(jì)用于從5V系統(tǒng)軌道上驅(qū)動(dòng)39個(gè)白色LED(13根三片LED)。MP3202采用一種電流模式,固定頻率結(jié)構(gòu)來(lái)調(diào)節(jié)LED電流,通過(guò)外部電流感知電阻器測(cè)量。它的低104MV反饋電壓降低功率損失和提高效率。OV銷監(jiān)測(cè)輸出電壓,如果由于開(kāi)路條件而出現(xiàn)過(guò)電壓情況,則關(guān)閉轉(zhuǎn)換器。MP3202包括電壓不足的鎖定、電流限制和熱過(guò)載保護(hù),以防止在輸出過(guò)載時(shí)損壞。MP3202以小的6針TSOT23或8針QFN(2mmx2mm)包件提供。"

usb是一個(gè)usb4135型連接器,可以將供應(yīng)連接到板上(圖2)。R2和R3是CC1和CC2別針的下拉電阻器,以將C型端口定義為負(fù)載連接器,而不是充電器。C1和C2是輸入電容器,以減少噪音和穩(wěn)定控制器。R1是一個(gè)拉起電阻器,以啟用IC1,因?yàn)槎麂N不能留在浮動(dòng)。L1是一個(gè)小的10額電感器。與D1合并 2 它建立了一個(gè)升壓轉(zhuǎn)換電路。C3穩(wěn)定輸出,減少輸出噪聲。D25是0.2W283540000K的LED,每個(gè)發(fā)光管最多能提供30倫明。

圖2:C型usb4135USB連接器

若要在手機(jī)上使用此電路板,使用R4和R5反饋電阻器,該電路板(輸入電流)的當(dāng)前消耗量應(yīng)限制在500MA以下。R4和R5值應(yīng)等于800mr至1r,1%-1206。這可能是手機(jī)的最大功率。發(fā)光二極管的電流(不是輸入電流)可以用方程1計(jì)算。如果你不使用移動(dòng)電話為板供電,那么把LED的電流限制在440MA以下,因?yàn)槊總€(gè)LED的最大電流等級(jí)在60MA左右,而電感器的飽和電流率在1a左右。明智的做法是給略低的電流(50至55ma),不接觸上限,以實(shí)現(xiàn)更長(zhǎng)的LED壽命。我選擇的是兩個(gè)500mr-1%的電阻器,它們可以提供416mma的電流。

多氯聯(lián)苯布局

圖3顯示了多氯聯(lián)苯的布局 3 .這是一個(gè)雙層板和幾個(gè)電路板設(shè)計(jì)規(guī)則已經(jīng)遵循,以確保平穩(wěn)和可靠的運(yùn)行電路。

圖3:使用MP32021.4MHZ驅(qū)動(dòng)器的4.5-W600流明LED應(yīng)急燈的多氯聯(lián)苯布局

為了設(shè)計(jì)這樣一個(gè)高頻和相對(duì)較高電流轉(zhuǎn)換器的電路板,你應(yīng)該總是使用平面而不是軌道來(lái)連接高電流?多氯聯(lián)苯 網(wǎng)。圖3給出了關(guān)于這種設(shè)計(jì)實(shí)踐的線索。正確的接地也是一個(gè)重要因素.頂層遵循無(wú)環(huán)和啟動(dòng)型接地,幾個(gè)通道將頂層與底層連接,以減小地面的阻抗和環(huán)路尺寸。底層幾乎是一個(gè)堅(jiān)實(shí)的地面平面,沒(méi)有組件焊接在背面的印刷電路板。這些設(shè)計(jì)規(guī)則有助于減少電路板的EMI和噪音。圖4顯示了多氯聯(lián)苯板的裝配圖。

圖4:使用MP32021.4-MHZ驅(qū)動(dòng)器的4.5-WLED應(yīng)急燈裝配圖

我檢查了芯片的開(kāi)關(guān)頻率以及使用示波器(圖5)。變換器的開(kāi)關(guān)頻率固定在1.4MHZ,脈沖的幅幅約為8.5V。

圖5:MP3202LED驅(qū)動(dòng)器的開(kāi)關(guān)頻率和幅度

您應(yīng)該改變電感零件的數(shù)目,一個(gè)更強(qiáng)大的,以實(shí)現(xiàn)更高的LED功率。肖特基二極管的額定值為3A,但也許SMB或SMC是更合適的封裝類型,以滿足功率耗散的關(guān)注。