基于BUCK电路供电的LED发光二极管驱动电路设计

一.前言

使用线性稳压器驱动LED的缺点就是有相当一部分功率会损耗在线性稳压器上，导致电路发热严重，能量转换效率不高，另外一方面受限于发热，线性稳压器的驱动能力也有限，为了解决这些问题，可以采用开关模式的LED驱动器，主要有BUCK，BOOST，BUCK-BOOST三种类型，因为开关模式工作的LED驱动器采用MOS作为开关器件，其导通电阻很小，当MOS导通时，其损耗很小，当MOS关闭时，除去漏电流基本没有电流流过，所以整体损耗小，转化效率更高，今天我们就先讲一下基于BUCK开关电路供电的LED驱动电路。

二.基于BUCK的LED驱动器

下图是一个典型的BUCK电路拓扑图，BUCK转换器属于降压型转化器，它的输出电压小于输入电压，通过给Q1 MOS提供PWM驱动信号来控制输出电压，当Q1导通时，电感L1储能，Q1关断时，L1释放能量，电容C1放在输出端，减小输出电压纹波，二极管D1给Q1释放能量提供回流路径，只有当MOS关断，L1放电时，D1才会正向导通，对于BUCK电路而言，其输出电压和输出电压有着固定的比例关系：Duty Cycle, Buck = Vout / Vin，也就是说输出电压只受到输入电压和占空比的影响。

比如ADI公司的LT3474 BUCK降压器驱动器，其输入电压很宽，从4V 至 36V，输出电流能力最大为1A，IC内部集成了电流监测器，可以实现从35mA to 1A的高精度电流输出能力，其工作原理就是电源从Vin引脚输入，经内部开关管后输出到SW引脚，之后经过外部电感后接到OUT引脚，最后通过LED引脚输出。电感选型时需要注意电感的额定电流要大于输出电流电流，并且电感饱和电流要至少比输出峰值电流大30%，避免电感在工作时进入磁饱和状态，这可能会导致电感烧毁。输入电容以及输出电容要选择低ESR的瓷片电容，续流二极管要比电路最大输出电流大，反向耐压要大于输入电压即可。

三.总结

BUCK降压型LED驱动电路转化效率高，倒是需要注意的是其EMI噪声也更大，所以要做好噪声滤波以及屏蔽。