LED driver IC电路本质上是Boost升压电路,所以电感的选型也跟boost电路类似,电感的作用是限制电感中的电流变化,在Boost电路中,选择合适的电感限值电感的纹波电流,但是考虑到LED driver IC多用于大功率LED灯电路,因此也存在一些不同之处,特别是需要重点考虑温升电流和饱和电流。根据设计经验总结了电感的选型:
1.DCR
需要选择DCR较小的功率电感,当输入电压较低时,输入的电流会相对较高,此时如果电感的DCR较大,将会产生较大的压降,而LED driver IC对占空比有一定的要求,较大的压降将会导致有效占空比进一步增大,甚至超出芯片规格要求。
从下图中也可以看出当使用的频率超出电感自谐振频率后,阻抗值会降低,电感会逐步以容性为主,所以需要确保应用频率小于电感的谐振频率。
2.纹波计算
在暂不考虑芯片自身损耗的情况下,由电流纹波要求推到电感的计算公式如下:
dIout是对应的是芯片输出电流,这个很容易获取,纹波取值可以取20%-30%,具体根据设计需要来定,输出实际上如果考虑芯片自身损耗Iin*Vin*效率=Iout*Vout,由以上公式推到出来的电感应该偏大,从公式也可以看出,电感的纹波电流正比于输入电压和MOSFET开通时间,反比于电感量。
3.饱和电流和温升电流
选择电感时除了电感量和DCR以外,还需要注意饱和电流和温升电流。
饱和电流通常是电感值下降30%左右对应的电流值,温升电流是当电流达到这个值时,电感自身温度上升40度左右,需要注意的是此处的电流值对应的是均值,不包括纹波电流。
通常由于纹波电流维持的时间很短(开关频率相关),瞬态的电感电流会达到更高的值,参照以下测试结果:
以上仅是自己总结的一些选型关键点,如有不恰当,欢迎交流,谢谢。