電路介紹

    一般白光LED的電流在20mA左右，但高亮度的LED需要200～300mA 電流。如果你的產(chǎn)品需要用三至四顆高亮度的白光LED，為了亮度平均，一般的做法是把它們串連接在一起。但市場上絕大部分的白光LED驅動芯片都只能驅動20mA左右的電流，碰上串聯(lián)大電流LED的應用便要另想辦法。Intersil的EL7516是一顆典型的升壓芯片，工作于1.2MHz定頻PWM模式，內置1.5A、200mΩ MOSFET。 圖1為EL7516的典型電路，通過DC/DC升壓作用，EL7516將2.7～5.5V輸入轉化成12V的恒定電壓。跟一般PWM控制芯片一樣，其FB引腳通過選定R1、R2的電阻值來設置輸出電壓。

圖1 EL7516升壓應用電路

圖2 標準的LED驅動簡圖

圖3 EL7516用于驅動4個高亮度白光LED

圖4 改良線路一

圖5 改善線路二

    將EL7516的恒壓線路改成驅動LED的恒電流線路是非常簡單的。如圖2所示，只要將FB端的R1換成LED，改變R2就可以調節(jié)通過LED的電流。 我們可以從下面的公式選定R2值：

                                                                
R ₂=V _FB/I _LED    (1)  

    其中，V _FB是FB引腳的電壓，為  1.3V；ILED是通過LED的電流。

    例如，若I _LED的要求為300mA，那么R2需要4.3Ω。如圖3所示。

    關于圖3的電路，的缺點在于R2的損耗。R2通過300mA的電流時，電阻的功耗接近0.39W。這樣大的功耗不但影響效率，也須要采用體積比較大的電阻。一般來說，這些應用都是電池供電的，效率及線路PCB空間要求都比較嚴格，現(xiàn)在就讓我們看看怎樣提高這線路的效率。

改良方案

    比較圖3, 圖4增加了兩個元件－R ₃及D ₁。但無論電路怎樣改動，EL7516都會調節(jié)占空比使FB端的電壓維持在1.3V。假設D1的正向導通壓降是0.6V，R2的壓降便約0.7V。要保持300mA的LED電流，R ₂應選用2.3Ω，其功耗亦從原來的0.39W降至0.21W。

    圖5顯示了進一步的改善方法。一個廉價的TL431加進電路里作為2.5V的基準源。如前所述，EL7516會使FB保持在1.3V，所以通過R4的電流是: (2.5-1.3)/20=60(A)。因FB是一高阻抗引腳，我們假設這60A全數(shù)流入R5而達成同樣1.2V壓降，剩下的0.1V會由R2來完成。為了方便購買，我們把R2選定為0.39Ω。所以通過LED的電流約為 0.1/0.39=255mA，R ₂的功耗亦大幅降低至: 0.1×0.255=26(mW)。

    通過實驗，我們得出圖3與圖5的效率比較結果,見表1。

結論

    從以上實驗可以見到，只要在電路上稍作改動，可大大提高大電流LED的工作效率。實驗中，我們采用5V輸入，實際的應用很可能是單個鋰電池供電。EL7516工作電壓為2.3V，所以適用于單個鋰電池供電。但EL7516內置MOSFET有峰值電流(1.3A/min)保護，如鋰電池電壓掉到3V以下，驅動四顆LED有可能觸發(fā)電流保護。如須要在3V以下工作，把輸出減少為三顆LED。