驱动HB LED的分立元件降压变换器

　　HB（高亮度）LED工作时需要大电流。当从一个电压源驱动HBLED时，可以用一支合适的串联电阻设定所需的电流。如果电压源为电池，则随着电池电力的消耗，LED的亮度也递减。另外，串联电阻的缺点是有功耗。更好的选择是采用一只合适的DC/DC转换器。如果LED的导通电压低于电池电压（如采用6V密封铅酸电池时），则可以采用一个降压变换器（参考文献1与参考文献2）。可以只用一些分立元件建立一个简单的降压转换器。它需要两支双极晶体管，一只P沟道MOSFET，一个电感，一个肖特基二极管和一些电阻（图1）。

　　当接通电池电压时，与HB LED串联电阻R1上的电压为0V。于是，晶体管Q2关断，Q1饱和。Q1的饱和态使MOSFET导通，因此电池电压通过电感加在LED上。当通过电阻R1的电流增加时，使Q2导通，从而Q1截止，于是MOSFET关断。MOSFET为关断状态时，电感继续通过肖特基二极管D2为LED提供电流。HB LED为1W白光LumiledLED。电阻R1帮助控制LED的亮度。用较大值的R1可减小亮度。

　　Linear Technology公司的SwitchCAD-III软件（可免费下载）用于电路仿真；仿真中使用的MOSFET为国际整流器公司的IRF9Z24S，而不是IRF9540，因为SwitchCAD-III中没有IRF9540这个型号。图2是MOSFET的漏极以及Q1基极电压波形。图3是MOSFET漏极电压和Q1基极电压的示波器截屏图。它们与仿真波形有良好的匹配。对于6V~10V电源电压，转换效率为60% ~ 95%。

参考文献
1. Saab, Alfredo H, and Steve Logan, “High-power LED drivers require no external switches,” EDN, July 19, 2007, pg 78.
2. Gadre, Dhananjay V, “Buck regulator controls white LED with optical feedback,” EDN, Oct 25, 2007, pg 72.