具有快速PWM输入的简单恒流驱动模块，可用于驱动中功率和高功率LED

　　该模块采用集成恒流输出DC-DC降压转换器，输出电流可配置为0.1至0.5A。本文概述了低成本LED驱动器的原理图，设计指南，操作和性能。

　　

　　简短描述

　　LED驱动器模块(图1)采用SOT89-5封装的降压驱动器IC TS19376CY5 [1] 构建。该降压驱动器涉及滞后调节，相对较高的效率高于90%而无需补偿。输出电流由并联电阻R1-R3(图1)的组合设定，比率为0.13?/1.

　　

　　1. LED驱动器原理图

　　可以简单描述迟滞调节：TS19376驱动器的内部开关通过电感L1将输入电压连接到负载。通过电感的电流线性增加并监测为R1 II R2 II R3上的电压降。一旦电流达到149.5mV(130mV + V csn _ hys (15%= 19.5mV))，集成开关关闭，电流流过电感器和线性D1当开关再次打开并且每个周期重复此过程时，它会下降到110.5mV(130mV - V csn_hys (15%= 19.5mV))，如图2所示。

　　

　　图2. SW，开关节点(GND示波器连接到Vcc)的电流和电压波形

　　开关频率由输出电流给出(I LED )，输入电压(V cc )，输出电压和L1值。

　　PWM调光

　　平均LED电流可由PWM信号控制。这种调光控制非常流行，可以通过MCU或其他技术(如555定时器)轻松实现。 PWM信号连接到模块的PWM输入，低电平有效<0.3V，高电平有效> 2V(CMOS)。 TS19376可接受相对较高的PWM频率，因此可实现具有8位以上分辨率的快速PWM调光。

　　

　　图3. LED驱动器模块连接图

　　PWM输入有上拉电阻，因此一旦模块的PWM输入未连接，I LED 达到最大电流值。推荐的PWM频率高于100Hz，以避免可见的闪烁。

　　实际实现

　　PCB为TS19376提供散热，在PCB背面提供额外的铜，并通过散热孔与顶部金属热连接。需要低ESR输入电容(C1)来抑制驱动器切换期间的电流尖峰。 C1的推荐值为4.7 - 100μF，介电材料应选自X7R，X5R或更好。 C1必须尽可能靠近IO1电源焊盘放置。

　　L1电感的最佳范围为47-120μH。较低的电感更适合于较高的电流，较高的电感更适合于较低的电流，其中消除了开关延迟。小心放置元件应遵循设计规则，以获得最低的开关环路并最大限度地降低EMI。电感绕组的起点也应连接到开关节点(IO1的SW焊盘)。

　　D1选择在最高工作温度和低trr下保持低饱和电流。 D1正向电压通过较低的V f 影响调节效率，从而提高效率和降低散热。与I LED相比，建议使用〜30%的最大正向二极管电流余量。对于这种设计，D1是SS16 1A，60V肖特基整流器。

　　C2抑制输出电流纹波，其较高的容量导致较低的纹波和较低的PWM频率。必须注意的是，C2的值会影响最大PWM频率。

　　该设计利用了与驱动器IC集成的过温关断保护。一旦芯片温度达到150°C，驱动器就会被禁用，直到温度降至115°C以下。这种保护有助于防止模块PCB过热。驱动器模块可以通过双面导热胶带连接到外部散热器，以提高散热性能。也可以通过EMI滤波和反极性保护(例如P-MOS开关)来扩展驱动器模块，但这取决于具体应用。测试的驱动器模块安装在16x16 mm双面，1 mm厚的FR4 PCB上。