低碳论文部份精选
在本系列的第一部分中，我们了解了LED光源及其驱动需求的基本知识。在第二部分中，我们讨论了当一个常电流Buck转换器可以被用作LED转换模式驱动的时候，为什么它能成为您的首选。在第三部分中，我们来研究大型LED显示及其在其它转换拓扑中的应用空间。 LED光源生产商和设计者经常会提到固态发光的应用最明显的优势就像是“树上挂得很低的水果”。例如花园路径照明或者MR16杯灯常常只需要一些甚至只要一个LED(图1)。对于低压照片来说，最通用的电压是12VDC、24 VDC和12VAC。这些应用常常要用到一个Bulk调节器。虽然如前所述，Bulk是首选，但是在LED照明应用中，随着LED数量的增加，Boost调节器也得到了越来越多的应用。设计者们不再满足于手电筒或者单个杯灯应用，而把目光投到大尺寸通用照明和达到几千流明的照明系统。例如街灯、公寓和商业照明、体育场照明和建筑内外装饰照明。 图1：带有Vo计算的'Bulk和Boost LED驱动：buck: VO = n x VF， VO < VIN; boost:VO = n x VF， Vo > VIN。 仍然需要常电流 如同线性和Buck衍生LED驱动一样，BoostLED驱动设计中的主要技术挑战是要给阵列中的每个LED提供一个可控前向电流IF。理想状态下，每个LED都有安装一个单组链来确保通过每个设备的电流都相同。当需要把输入DC电压提升到一个高DC输出电压的时候，Boost调节器是最简单的选择，因为它允许在给定电压下串联更多的LED。通用照明系统设计者通常需要把线路电压设计成110VAC 或者 220 VAC。如果功率因数校正（PFC）、隔离和线路谐波滤波都不需要的话，那么单级非隔离转换器（buck，boost， 或各种buck-boost拓扑）就可以使用AC电压的校正输出来直接驱动长串的串接LED。 然而，在很多情况下，我们需要使用一个中间DC总线电压，它是由一个采用了通用AC输入并且PFC、隔离和滤波的AC/DC调节器产生的。包括法律要求在内，一个低中间电压总线降低了电介质击穿和电弧问题，使维修人员的的工作更安全。欧盟提出了世界上最严格的法律规定：任何高于25瓦的光源都要具有PFC。没有几年，北美和亚洲也做出了同样的规定。诸如UL和CE这样的安全标准电气规定限制了供给boostLED驱动的AC/DC供电输出电压。通常电压规定为12和24V，有时是48V。这些中间电压总线很少超过60V，也就是UL Class2 定为DC电压的最高值。Boost挑战 不管我们是否要控制输出电压或输出电流，Boost调节器都要比Buck调节器更难设计。持续导通状态（CCM）Boost转换器中的平均感应电流等于负载电流（LED电流）乘以1/(1- D)，这里D是占空度。Boost电压调节器需要设计者考虑到输入电压的限制来保证电感的正确设计，特别是额定峰值电流。BoostLED驱动加了一个可变输出电压，这个电压影响了占空比，因此也影响了主电感器的电感值和额定电流。为了避免电感饱和，最大平均值和电流峰值必须由VIN-MIN 和 VO-MAX同时求出。例如，历数加工、驱动电流和模具温度，一个标准的白InGaNLED的VF可以从3V变到4V。
