配电开关在LED应用中的技术分析
高功率led正越来越多地被运用于各种领域，包括汽车照明、照相手机闪光灯、舞台灯光、场所照明、夜景照明、闪光灯、自行车灯和汽车行驶灯。本文将讨论在led应用中采用配电开关的各个技术问题。
当前，限流配电开关是设计者用来驱动led的最好选择之一。这是因为配电开关操作简单，而且能够更好地控制对系统各种负载的配电。它的功能很简单：在开关开启状态下，允许电流流向负载，在开关关闭状态下，阻止电流流向负载。
这种开关还具有限流功能，也就是说，当开关开启时，负载的最大电流就等于开关设定的电流限制值。这个限流功能正是设计一个恒流led驱动器所必需的。
为什么设计者会如此需要以恒流驱动led呢?因为流过led的电流保持恒定状态时，led的光强度也是恒定的，即便在流过led的电压改变的情况下也不会改变。这是各种要求稳定的光强度的应用所必需的。
图1展示了micrel公司mic2007型限流配电开关图例。
图1：mic2007区块图
在所有限流开关中，mic2007的功率-封装比是最高的，而电阻则一般仅为77mω。
图2：mic2007驱动led灯
以配电开关作为恒流led驱动器
图2展示的是输出和led相连的配电开关。mic2007可以在2.5v-5.5v的输入电压下工作。它是通过外置电阻器rset来设定限流值的。限流值等于clf/rset，clf为限流因数，一般是245(请参考mic2007数据表暨电气性能表)，而rset 则等于0.7 kω。因此，限流值就是245/0.7 kω = 350 ma。
当开关打开时，led会试图吸收尽可能大的电流，但由于开关的限制，最大只能为350ma。因此，只要开关打开，而且开关输入电压(vin)在2.5v-5.5v的范围之内，流过led的电流就能一直保持在350ma。
有了限流开关，led的限流值就能通过改变rset电阻器的值来在200 ma到2 a之间调整。如此宽的一个限流值范围，可以适用于各种高功率led，并使之能用于各种应用。
这一ic带有cslew管脚，cslew和vin之间的电容器通过它来连接。cslew电容器可以用来延长led的开启时间。同时，它还带有一个内置负荷放电晶体管(p-channel fet)。当开关关闭时，这个fet会放出输出电流。
图3：利用mic2007来逐渐开启和关闭led
在某些应用中，需要逐渐开启和关闭led，以使得观众不会因为光照条件的突然改变而短暂性失明。图3就展示了一个可以任意设定开启时间和关闭时间的方案。
在这里，开启的输入和vin是相关的，而对开启和关闭的控制则是通过给ilimit管脚发一个5 v的信号来完成(图3中没有显示cslew管脚)。
要算出图3中电路的限流值，需把0.5 kω和0.2 kω(3.33 kω和0.212 kω电阻器的等效电阻)相加，得出0.7 kω。这样的话，限流值就是245/0.7 kω = 350 ma。另外，通过一个680 μf的电容器值，开启和关闭时间被设定在300 ms。这个时间是这样计算出来的：2.2 x r x c = 2.2 x 0.2 kω x 680 μf = 300 ms。其结果如下图4中所示。
图4：通道1是加到ilimit上的0 5 v信号，而通道4则是通过led的电流(iled; 开启时间= 关闭时间= 300 ms)。
mic2007可以在开关开启且led已点亮之后调节限流值。而通过改变限流值，就可以动态调节led的光强度。如图5所示，有4个电阻器连接到ilimit管脚。
图5：4级led光强度控制
如果4个电阻器的电阻值一致，led光强度就可以有4个不同等级。将几个电阻器连接到ilimit管脚上，就能获得几个等级的led光强度。
如果电阻器的电阻值不同，则可以通过采用不同的电阻器组合，来调节led的光强度。比如，如果电阻值为r, r/2, r/4, r/8和r/16的5个电阻器都被采用，那么组合r, r/2 和r/4三个电阻器时led的光强度就更低，而组合r/4, r/8和r/16三个电阻器时led的光强度就更高。
micrel公司的mic2000系列限流配电开关可以允许最大2a的电流流向负载，这样大的电流足够用于系统中的大部分负载。限流配电开关可以给目前众多设计人员都在使用的高功率led提供负载，以满足当今市场中各种照明应用日益增长的要求。
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这种开关还具有限流功能，也就是说，当开关开启时，负载的最大电流就等于开关设定的电流限制值。这个限流功能正是设计一个恒流led驱动器所必需的。
为什么设计者会如此需要以恒流驱动led呢?因为流过led的电流保持恒定状态时，led的光强度也是恒定的，即便在流过led的电压改变的情况下也不会改变。这是各种要求稳定的光强度的应用所必需的。
图1展示了micrel公司mic2007型限流配电开关图例。
图1：mic2007区块图
在所有限流开关中，mic2007的功率-封装比是最高的，而电阻则一般仅为77mω。
图2：mic2007驱动led灯
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当开关打开时，led会试图吸收尽可能大的电流，但由于开关的限制，最大只能为350ma。因此，只要开关打开，而且开关输入电压(vin)在2.5v-5.5v的范围之内，流过led的电流就能一直保持在350ma。
有了限流开关，led的限流值就能通过改变rset电阻器的值来在200 ma到2 a之间调整。如此宽的一个限流值范围，可以适用于各种高功率led，并使之能用于各种应用。
这一ic带有cslew管脚，cslew和vin之间的电容器通过它来连接。cslew电容器可以用来延长led的开启时间。同时，它还带有一个内置负荷放电晶体管(p-channel fet)。当开关关闭时，这个fet会放出输出电流。
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图4：通道1是加到ilimit上的0 5 v信号，而通道4则是通过led的电流(iled; 开启时间= 关闭时间= 300 ms)。
mic2007可以在开关开启且led已点亮之后调节限流值。而通过改变限流值，就可以动态调节led的光强度。如图5所示，有4个电阻器连接到ilimit管脚。
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如果4个电阻器的电阻值一致，led光强度就可以有4个不同等级。将几个电阻器连接到ilimit管脚上，就能获得几个等级的led光强度。
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