低損耗LED驅動器通過提高效率、延長電池壽命加快系統(tǒng)的綠色進程
在圖2所示電路中,boost轉換電路采用了MAX9938H檢流放大器,并使用MAX8815A升壓轉換器通過兩節(jié)NiMH串聯(lián)電池為其供電。MAX8815A工作在最高2MHz的開關頻率下,效率高達97%。高開關頻率最大限度減小了外部元件的尺寸;而內(nèi)部補償功能則減少了外部元件數(shù)量,適用于成本和空間敏感產(chǎn)品。該轉換器可以在兩節(jié)NiMH或NiCd電池或單節(jié)Li+/Li聚合物電池供電時產(chǎn)生3.3V至5V的輸出電壓。
MAX 8815A具有兩種工作模式:低功耗模式和重載條件下的固定頻率、強制PWM模式。低功耗模式僅消耗30μA的靜態(tài)電流,空載或輕載條件下允許轉換器僅在必要時才啟動開關工作。低功耗模式在輕載時能夠提供最高效率,最大限度地避免了能量的浪費,有效降低電池損耗。
另一種模式適用于重載條件(通常超過90mA),采用固定頻率、強制PWM模式,任何負載條件下均工作在固定頻率。該模式便于噪聲濾波,并具有較低的輸出紋波,不過功耗較大。此應用中,MAX8815A工作在大功率的固定PWM模式,關斷引腳用于控制驅動器的使能或關斷。關斷模式下,MAX8815A僅消耗100nA的電池電流,有助于延長電池的使用壽命和兩次充電之間的時間間隔。
配合MAX8815A工作時,MAX9938H檢流放大器對電流進行控制,從而保持流過LED的電流為固定的1A。該放大器的輸入端集成了增益設置電阻,將增益設置在100V/V。此外,該器件還具有低于500μV (最大值)的VOS和低于0.5% (最大值)的增益誤差,保持較高的精度等級。MAX9938H在靜態(tài)模式下僅消耗1μA電流。通過調(diào)整不同的并聯(lián)電阻值(有時可以采用覆銅引線),例如修改或微調(diào)芯片的并聯(lián)電阻,可以改變電流值。該設計方案包括4個單元:buck或boost調(diào)節(jié)器、控制環(huán)路、檢流電阻、檢流放大器(MAX9938H)。因為最大限度地降低了調(diào)節(jié)器和控制環(huán)路的功耗,該方案有效延長了電池使用壽命。
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