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HB LED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Lumiled LED。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%。