el7516是一个典型的升压芯片,它工作于1.2mhz定频pwm模式,内置1.5a、200mω的mosfet。图1为el7516的典型应用电路。通过dc/dc升压作用,el7516可将2.7~5.5v的输入电压变换为12v的恒定输出电压。跟一般的pwm控制芯片一样,其fb引脚通过选定r1、r2的电阻值来设置输出电压。将el7516的恒压线路改成驱动白光led的恒电流线路是非常简单的。标准的led驱动简图如图2所示,只要改变图2中的r2就可以调节通过白光led的电流了。可根据下面的公式计算r2的值。
图1 el7516的升压应用电路
图2 标准的led驱动简图
例如,若白光led电流iled要求为300ma,那么r2需要为4.3ω,如图3所示。图3的电路的最大缺点在于r2的损耗。r2通过300ma的电流时,电阻的功耗接近0.39w。这样大的功耗不但会影响效率,还需要采用体积比较大的电阻。采用电池供电的电子设各对电路的效率及线路pcb空间要求都比较严格,所以需对如图3所示的电路进行改进,以提高电路的效率。
图3 用el7516驱动4个高亮度白光led
如图4所示电路为在图3的电路的基础上增加了r3和vd3两个元件。但无论电路怎样改动,el7516都会调节占空比使fb端的电压维持在1.3v。假设vz1的正向导通压降是0.6v,r2的压降约0.7v,则要保持300ma的白光led电流,r2应选用2.3ω,其功耗亦从原来的0.39w降至0.21w。
图4 改进电路一
如图5所示电路为进一步的改进电路,电路中的tl431为2.5v的基准源。因el7516会使fb保持在1.3v上,所以通过r4的电流是(2.5v-1.3v)/20kω=60μa
图5 改进电路二
因fb是一高阻抗引脚,假设这60μ的电流流入r5,则其压降为1.2v,剩下的0.1v会由r2来完成(r2选定为0.31ω)。所以通过白光led的电流约为0.1/0.39=255ma,r2的功耗亦大幅降低至 0.1×0.255=26(mw)
通过实验,可得出图3与图5的电路的效率比较结果,如表1所示。
注:图3中的r2做了微调(阻值大概在5ω左右),这是为了使led电流等于255ma,以方便比较。
从以上实验可以见到,只要在电路上稍作改动,可大大提高图3电路的工作效率。实验中采用的是5v的输入电压,但在实际的应用中可以用单节锂离子电池供电。el7516的最低工作电压为2.3v,所以适用于单节锂离子电池供电。但el7516内置mosfet有峰值电流(达到1.3a时,维持1min)保护,如锂离子电池电压降到3v以下,则驱动4个白光led时有可能触发电流保护。故如需在3v以下工作,应把驱动白光led数减少为3个。 来源:小芬