基于BUCK-BOOST供电的LED发光二极管驱动电路设计

硬件那点事儿 2022-04-24 8122

描述

一.前言

当我们的LED发光二极管驱动电路需要的电压输入范围比较宽时，这时候选用BUCK电路或者BOOST电路可能都不太合适，基于BUCK-BOOST拓扑的电源驱动电路就能解决这个问题了，今天我们就以凌力尔特公司的LT3519为例讲解一下其工作原理，它具有3V 至 40V 宽电压输入范围，并且其內部集成了45V、750mA低边开关、肖特基二极管以及内部补偿，从而提供了一個非常精小的 LED 驱动器解决方案。

二.基于BUCK-BOOST的LED驱动器

下图是典型的BUCK-BOOST电路的拓扑结构，当开关S导通时，电源Vs向电感L充电，当开关S断开时，电感L向负载L放电，并通过二极管D回流到电感，根据电感的伏秒积公式公式，可以得到输出电压和输入电压的关系，Uo=（D/（1-D））*Uin，其中D是开关S的占空比，由公式可知，输出电压可能比输入电压高，也可能比输入电压低，这和开关S的开关占空比有关系。

下图是LT3519的外围电路图，其内部集成了用于电感放电的续流二极管，其工作过程大致为：电源电压由Vin输入，当芯片内部的开关管Q1导通后，电源电压Vin→L1→SW→Q1→Rs-GND对电感L1充电，当Q1关断后，L1→D1→Rsense→LED ARRAY→MOS M1→GND对负载LED放电。其中MOS关M1的作用是进一步对LED ARRAY进行调光，因为当MOS管开关时，流经LED ARRAY的平均电流会减小，进而达到调整LED亮度的目的。

输入电容要距离Vin引脚尽可能近，能够更好的实现去耦的目的，相比BUCK和BOOST而言，BUCK-BOOST需要的输出电容更大，这是因为当实现升压目的时，如果开关频率比较低，那么需要更大的输出电容，才能削减输出纹波。

三.总结

对于BUCK-BOOST，其PCB布局和其他两种拓扑类似，就是要减小电感回流路径，输入电容和输出电容要距离芯片要近，尽可能减小电流环路，从而减小EMI噪声。

审核编辑：符乾江

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