設(shè)計人員如何為LED電路選擇電感器？

LED 的新發(fā)展使許多新型照明應(yīng)用成為可能，但是一些設(shè)計人員現(xiàn)在必須面對超出其傳統(tǒng)專長以外的挑戰(zhàn)。

作者：Len Crane，技術(shù)市場總監(jiān)，Coilcraft

我們作為消費者都熟悉的一種產(chǎn)品是傳統(tǒng)白熾燈手電筒，通常都有一個非常基本的電路設(shè)計：電池、一個白熾燈泡、一個通斷開關(guān)和一種連接所有這些東西的方式。相比之下，現(xiàn)在商店貨架上出現(xiàn)的一種新型LED電筒，帶來了一種大得多的電子復雜性。它們使用有多種元件的各種驅(qū)動電路。很容易想象，電筒設(shè)計人員總是需要豐富的專門知識，為體育運動和警察、消防和救援等應(yīng)用生產(chǎn)堅固耐用的東西。但是，他們不一定具備DC-DC 轉(zhuǎn)換器方面的經(jīng)驗，更不用說像構(gòu)成一個典型DC-DC 轉(zhuǎn)換器材料清單的功率電感器等元件了。

隨著新型LED 照明應(yīng)用范圍的增長，也很容易想象在各種照明產(chǎn)品中重演的這種情景。幫助這些新的行業(yè)在其設(shè)計中應(yīng)用現(xiàn)有的DC-DC 轉(zhuǎn)換器專業(yè)知識，來確定功率元件制造商是義不容辭的責任——做到這一點的方法是用新的照明應(yīng)用實現(xiàn)性能和能源效率。本文將探討方式一位有豐富經(jīng)驗的工程師能夠迅速而方便地利用現(xiàn)有DC-DC 轉(zhuǎn)換器專長，包括磁性元件細節(jié)的方法。

Coilcraft 已開發(fā)出若干工具來引導用戶選擇電感器。這些工具已在新型LED 設(shè)計中心提供。這些工具已安排為用戶提供一個選擇的出發(fā)點。


從驅(qū)動IC 開始

LED 驅(qū)動電路IC 列表很長，包括所有著名的品牌，如Allegro Micro、Austria Microsystems、Durel、Fairchild、Freescale、凌力爾特、Maxim、美國國家半導體、NXP、安森美半導體、意法半導體和德州儀器。來自IC 公司的文件通常不僅包括其產(chǎn)品的技術(shù)規(guī)格，而且還有設(shè)計實例和應(yīng)用提示。經(jīng)常還可以提供完整的立即可用的評估或演示套件。

除了常用參考設(shè)計信息，這些公司還建立了特殊的LED 設(shè)計中心作為一種集中相關(guān)特定照明應(yīng)用信息的方式。例如，美國國家半導體提供了作為其著名的WEBENCH Designer 工具給計者一部分的在線WEBENCH LED Designer。德州儀器的網(wǎng)站提供的電源管理產(chǎn)品有LED 驅(qū)動器、照明與顯示解決方案部分，凌力爾特列出了一個LED 驅(qū)動IC 頁面。正是這些驅(qū)動IC 制造商實例支持著羽翼未豐的LED照明市場。

Coilcraft LED 設(shè)計中心收集關(guān)于LED 驅(qū)動器IC 的信息，并幫助用戶利用電感器匹配工具連選擇適當?shù)碾姼衅�。這個工具從幫助用戶從集成電路公司、驅(qū)動IC 和感興趣的具體應(yīng)用列表中進行選擇，如圖2 所示。利用選擇的信息，該工具為應(yīng)用提供了適當?shù)碾姼衅餍畔ⅰＳ捎诒涣袨榻鉀Q方案的電感器是來自一個動態(tài)元件型號的實時數(shù)據(jù)庫，這個工具比列在該集成電路參考設(shè)計中的一張簡單的電感器交叉參考列表更加強大。這個特點為用戶提供了總是較新的可用電感器列表，而不限于那些出版時由參考設(shè)計確定的電感器。


從LED 開始

作為應(yīng)用的中心，LED 器件本身的特性和工作要求必須是大多數(shù)設(shè)計的起始點。例如，一些基本工作參數(shù)很容易從LED 數(shù)據(jù)手冊找到。

來自這些制造商的大多數(shù)網(wǎng)站可提供各種有益的應(yīng)用指南，包括技術(shù)合作伙伴列表，以有利于不同專業(yè)領(lǐng)域的集成。

從選擇驅(qū)動電路拓撲結(jié)構(gòu)開始利用由制造商提供的LED 規(guī)格，以及根據(jù)驅(qū)動的可用輸入電壓和的LED 數(shù)目，工程師可能想要指定驅(qū)動器拓撲結(jié)構(gòu)：降壓型、升壓型、降壓- 升壓型或SEPIC。Coilcraft LED 設(shè)計中心能夠迅速為每種拓撲結(jié)構(gòu)確定正確的電感器。

例如， 這個工具可以用來為SEPIC 轉(zhuǎn)換器選擇耦合電感器，以驅(qū)動白光LED，如表1 所示。通常這些白光LED 是為驅(qū)動350mA 的正向電流而指定的，它可以利用一個鋰離子電池供電，即手持式設(shè)備的典型電源。驅(qū)動這些白光LED 中一個的基本要求可以如下。

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本文摘自《功率系統(tǒng)設(shè)計》（Power Systems Design China）2009年5/6月刊，“新型LED 應(yīng)用是陌生的領(lǐng)域——一些工具可幫助設(shè)計人員選擇電感器”p28。

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