LED低压驱动电源—DC/DC 升压变换器（上）

erted-space>= T 为一个开关周期，并令其占空比为D = t _on /T = t ₁ /T,则根据式（3 ）、（4 ）（5） 可得：

　　以G = V_O/V_I表示输出电压的增益，可得G = V_O/V_I= 1 / （1 - D）。

　　根据以上分析，可以得出以下结论：

　　（1） 由式（6） 可知，输出电压高于输入电压，且与占空比D 有关，与D 呈非线性关系。增加占空比D,使开关管导通时间t1加长，则电感中储存的能量增多，显然，在输入电压不变时，输出电压V_O提升的愈高。

　　通过对占空比D 的调节，可以在输入电压变化时，实现输出稳压，保持V_O不变。

　　（2） 由图2 可知，与负载串联的二极管的电流是脉动的、不连续的。流过LED的输出电流的直流分量等于二极管VD 电流的平均值。为了供给LED连续而稳定的电流，在这种电路中，必须在输出端加输出电容C。

　　（3） 输入端的电流等于流过电感的电流，在连续导通模式下，电流是连续的，所引起的电磁干扰要比电子镇流器中临界导通模式有源功率因数校正电路的电磁干扰低，也比以后将要介绍的降压变换器电路的电磁干扰低。在降压变换器中，输入电流是脉动的、不连续的，所产生的电磁干扰要大得多。

　　图2（a） 是连续导通模式（ CCM） ,（ b） 则是断续导通模式（ DCM）。t1是开关管导通时间，t₂是二极管导通时间。不论哪种情况，与负载串联的、流过二极管的电流都是脉动的、不连续的，都必须加滤波电容加以平滑。

　　断续导通模式（ DCM） 大多出现在电感较小，负载较重，或者开关频率较低的情况，此时，t₁+ t₂T（ 开关周期）。可以证明，如D₁= t₁/T,D₂= t₂/T,则有：

　　在断续导通模式中，电压的提升不仅与功率开关管的开通时间t₁有关，还与电感的大小、负载电流（LED电流） 大小以及开关频率有关。

　　在具体的IC 电路中，为简化控制，或者保持开关管的开关频率（ 或开关周期T） 约为1MHz 左右的定值，或者保持其关断时间t_off为定值，视具体控制电路而定。例如，安森美（ On-semi ） 半导体公司的NCP5007 保持t_off= 320ns;Catalyst 半导体公司（ 该公司已被安森美半导体公司收购） 的CAT37 则保持开关频率为1. 2MHz.至于开关频率大小的选择，要从多方面考虑。提高频率，可以允许采用较小尺寸的电感和滤波电容，但这样做之后，电路的损耗变大、效率降低；反过来，降低频率，可以提高电路的占空比以及输出电压，允许驱动较多的LED 个数。所以频率的选择要折中考虑，不可片面追求某一个参数。

1. 3 电感L 的选择

　　在电感升压型变换器中，由式（2） 可知，当VT 导通时有：LΔI_L/ t_on= V_I,由此可得：

　　上式中占空比可按公式D = （ V_O+ V_D- V_I） / （ V_O+ V_D） 选择，式中V0为开关二极管串（ 可能为1 个LED 或数个LED） 的导通压降；V_D为开管二极管的导通压降，一般为0. 3V,其值较小，有时可略去不计；纹波电流峰- 峰值ΔIL则根据输出电流来设定，一般取ΔI_L为输出直流电流I_O的± （20 ~ 30）%.

1. 4 电感升压型变换器的优点及缺点

　1. 4. 1 电感升压式变换器的优点

　　（1） 效率高，可达到80% ~ 85% ,比开关电容升压式变换器高15% 左右。

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