但由于阵列由多个LED串组成,其他LED串仍能工作,并分担熄灭的LED串中的电流,但是由于LED的支路较多,上升的电流不大,上升后的电流仍不会超出LED允许的工作范围。所以很明显,LED阵列相对具有更高的稳定性和可靠性心1.而且,对于特定数目的LED阵列,当使支路数目和支路中的LED数目相一致时,将更有利于提升LED组件工作的可靠性和稳定性。

实验中制作一个8串、每串20颗LED的阵列和一个12串、每串12颗LED的阵列。使用的LED为O.1w子弹头形LED,额定正向压降范围为3.0-3.3v,额定正向电流范围为10一30mA.实验中将LED设计工作在20mA,这样可以减小散热量,并在LED出现短路故障时能够有足够的电流裕量。

1.2 B00st变换器及控制器改进

主电路示意图如图3所示。对于主电路,恒流控制的电流通过采样电阻R将电流转换成电压,控制器通过开关管的开通与关断,能够实现恒定采样电阻上的电压,从而实现了恒定LED阵列的电流。如果能够调节控制器恒定采样电阻上的电压值,则将实现LED的模拟调光。基于以上思路,对LTC3783进行应用改进,见图4.

基于一种蓄电池对LED供电的照明系统设计

图3主电路示意图

基于一种蓄电池对LED供电的照明系统设计

图4控制电路示意图

图4中将采样电阻端接控制器的FBN负反馈端,而非接采样sense端。将参考电平Vref经分压接入FBP正反馈端,再以可调电阻R2替代定值电阻。

要实现恒定采样电阻上的电压目标值,只需调节可调电阻。所恒定的LED电流值由所恒定的采样电阻上的电压值所确定。即:

基于一种蓄电池对LED供电的照明系统设计

通过以上对控制器LTC3783进行应用创新,实现了对LED进行模拟调光,同时实现了在需要更换LED阵列时,只要功率不过大,均无需重新设计电路。

再结合控制器本身的特性,本电路设计还可以对LED进行数字调光,对于功率从几瓦到几十瓦的LED阵列和端电压范围从6-36V的蓄电池均能正常工作。

变换器的设计应满足以下要求:

(1)当以一个8串、每串20颗LED的阵列作为负载时:

输出电压Vo:60~66V

输出电流Io:0.16A(恒定电流值)

工作频率f:45kHz

当以12V蓄电池供电时:

电压变比M:5-5.5

占空比D:0.800-0.818

当以24V蓄电池供电时:

电压变比M:2.5~2.75

占空比D:O.600-O.636

(2)当以一个12串、每串12颗LED的阵列作为负载时: