实例3.基于MAX16802的LED驱动电路
MAX16802是高度集成反激型PWM控制的白光LED驱动器，反激型白光LED驱动器的输入电压可高于或低于所要求的输出电压。此外，当反激电路工作在非连续电感电流模式时，能够保持白光LED电流恒定，无需额外的控制回路。MAX16802的主要技术特性有：
1）MAX16802具有高的集成度使其所需的外围元器件很少，输入电压范围为10.8～24V。
2）相当精确的振荡频率，有助于减小白光LED电流变化。可为单个3.3V白光LED供电，提供350mA（典型）电流。
3）正极对地的最大开路电压为29V（典型值）。
4）开关频率为262kHz。
5）较小的检流门限，降低损耗。并具有逐周期限流功能。
6）通断控制输入。
7）允许使用低频PWM信号调节LED亮度。
8）可以调整电路以适应驱动多种配置形式的串联、并联白光LED。
9）片上电压反馈放大器，可用于限制输出开路电压。
10）微小的8引脚µMAX封装。
开环非隔离型反激白光LED驱动器具有以下优点：
1）无需外部控制环路即可调节白光LED电流。
2）非连续电感电流传输降低了EMI辐射。
3）较低的开关导通损耗。
4）简单的电路设计流程。
5）白光LED的端电压可高于或低于输入电压。
6）较宽的输入电压范围。
7）可以方便地接入PWM亮度调节信号。
8）非连续电感电流工作模式，使该拓扑结构适合于低功耗应用。
在开环非隔离型反激白光LED驱动器设计中，最重要的参数是白光LED的电流，高亮度白光LED的工作电流一般为几百毫安。为了延长白光LED的工作寿命，电流必须保持恒定。白光LED的驱动电源从本质上说是一个电流驱动器。采用专用的MAX16802电流模式PWM控制器构成白光LED的驱动电源，是一个简单而且低成本的解决方案。
例如，设计中给定白光LED参数为：ILED=350mA、VLED=3.3V、Vinmin=10.8V、Vinmax=24V。计算最小输入电压下最佳占空比的近似值公式为
式中，Rb为整流器电阻，与应用电路中的R11相同，在本应用中设定为1Ω；VD为整流二极管VD1的正向压降。
将已知数值代入式（4-3）得到
don=0.291
计算峰值电感电流的近似值(https://www.daowen.com)
式中，kf为临界“误差系数”，设为1.1。
将已知值代入式（4-4）得到：
IP=1.058A
计算所需电感的近似值，并选择小于并最接近于计算值的标准电感：
式中，L为应用电路中的L1；f为开关频率，为262kHz。
将已知值代入式（4-5）得到：
L=10.566μH，低于该值，最接近的标准值为10µH。
通过反激工作过程传递到输出端的功率
输出电路的损耗功率
POUT=VLEDILED+VDILED+RbI2LED (4-7)
根据能量守恒原理，式（4-6）和式（4-7）应该相等，即可得到一个更精确的峰值电感电流
式中，L为实际选择的标准电感值。
将已知数值代入式（4-8）可得
IP=1.037A
MAX16802的典型应用电路如图4-4所示，检流电阻由R9和R10并联构成，电压检测分压电阻由R6和R7组成，MAX16802的限流门限为291mV。因此选择R9、R10、R6和R7，满足所计算的电感峰值电流。因为电路存在寄生效应，因此电阻R7的阻值需要进行适当调整，以得到所期望的电流。
图4-4 MAX16802的典型应用电路
R1和R2用于调整+VLED至29V，以抑制输出端出现意外开路时导致输出电压上升。如果没有R1和R2构成的分压电路，输出电压上升将导致器件损坏。元件C1和R5用于稳定电压反馈环路。
控制白光LED亮度的最好办法是通过一个低频PWM脉冲调制白光LED电流。采用低频PWM脉冲调制方法，白光LED的电流根据占空比的变化保持电流幅度恒定，使白光LED发出的光波波长在整个调节范围内保持不变，利用PWM调节LED亮度的电路如图4-5所示。
图4-5 利用PWM调节LED亮度的电路