中心議題：

• 電感選擇
• EMC電感選擇
• 輸出電容器件選擇
• 輸入電容器選擇
• 肖特基二極管選擇

1 電感選擇

在設計LED恒流源時為保持嚴格的滯環電流控製，電感必須足夠大
，保證在HO，ON 期間，能向負載供應能量
，避免負載電流顯著下降，導致平均電流跌到期望值以下。

首先，我們來看一下電感的影響

，假設沒有輸出電容(COUT)decunzai，zheyangfuzaidianliuhediangandianliuwanquanyizhi，nenggengqingchudishuomingdiangandeyingxiang。xiatugeichulezaishurudianyadebianhuafanweinei，dianganzhiduipinlvdeyingxiang。keyikanchu
，shurudianyaduipinlvdeyingxianghenda
，dianganzhizaishurudidianyashiduijiangdipinlvyouhendayingxiang。(注：不一定是和參考圖完全一樣，在此隻是說明問題)

上圖是不同電感值下的頻率響應。下圖說明了電感減小時，在輸入電壓的變化範圍內，負載電流的變化明顯增大。

下圖給出了頻率根據不同的輸出電壓和不同的電感值的變化曲線。

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下圖
， 說明了電感減小時，在輸出電壓的變化範圍內，負載電流的波動明顯增大。

LED的驅動電路產生人耳聽得見的噪聲(audible noise，或者microphonic noise)。通常白光LED驅動器都屬於開關電源器件(buck
、boost 、charge pump等)，其開關頻率都在1MHz左右


，因此在驅動器的典型應用中是不會產生人耳聽得見的噪聲。但是當驅動器進行開關調節的時候
，如果PWM信號的頻率正好落在200Hz到20kHz之間
，白光LED驅動器周圍的電感和輸出電容就會產生人耳聽得見的噪聲。所以設計時要避免使用20kHz以下低頻段。

我們都知道，一個低頻的開關信號作用於普通的繞線電感(wire winding coil)
，huishidedianganzhongdexianquanzhijianhuxiangchanshengjixiezhendong
，gaijixiezhendongdepinlvzhenghaoluozaishangshupinlv
，dianganfachudezaoyinjiunenggoubeirenertingjian。dianganchanshengleyibufenzaosheng
，lingyibufenlaizishuchudianrong。

選擇電感感值大小在參考設計範圍左右最多的是您的經驗值，合適的選擇感值主要需要考慮的條件是線路工作在合適的頻率範圍、合適的開關頻率減少MOS開關次數，減少mos發熱量
、避免與同PCB線路同頻幹擾；選擇合適的電感內阻，內阻是電感發熱的主要因數，從而提高線路效率；選擇合適的電流值，有時體積和成本是製約主要因數
，但是還是要大於峰值電流的2倍(通常在65%)
，就算在板級空間十分珍貴的情況下也要保證30%預留空間餘量，這樣可以有效的減小內阻
，減小發熱量；質量不好
、繞製鬆散電感器件也會有噪聲
；未屏蔽的電感在金屬外殼安裝時會發生線路震蕩頻率改變，從而產生噪聲，這時需要將電感屏蔽

；另外，當被屏蔽幹擾信號的波長正好與金屬機殼的某個尺寸接近的時候

，金屬機殼很容易會變成一個大諧振腔，即：電磁波會在金屬機殼內來回反射，並會產生互相迭加。

為(wei)了(le)獲(huo)得(de)最(zui)佳(jia)的(de)效(xiao)率(lv)，應(ying)選(xuan)用(yong)鐵(tie)氧(yang)體(ti)磁(ci)芯(xin)電(dian)感(gan)器(qi)。應(ying)選(xuan)擇(ze)一(yi)個(ge)能(neng)夠(gou)在(zai)不(bu)引(yin)起(qi)飽(bao)和(he)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)處(chu)理(li)必(bi)須(xu)的(de)峰(feng)值(zhi)電(dian)流(liu)的(de)電(dian)感(gan)器(qi)

，確(que)保(bao)該(gai)電(dian)感(gan)銅(tong)線(xian)低(di)的(de)DCR(銅線電阻)。以便減小I2R功耗。切記電感銅線絕緣層耐不了160度或長時間高溫溫度環境，SMT有時也會有影響，會使得電感感值發生嚴重變化，要仔細了解供應商產品溫度忍耐限度要求。

2 EMC電感選擇

EMC電感用在輸入和輸出過濾器可以用來減少傳導幹擾，用於低於EMC標準的限製設計。所有的電感器都需要鐵粉磁心而非鐵氧體。在它飽和前
，可以處理更大電流
，需要依據負載選擇合適的電流值。

製(zhi)作(zuo)濾(lv)波(bo)電(dian)感(gan)，選(xuan)用(yong)何(he)種(zhong)磁(ci)心(xin)材(cai)料(liao)
，除(chu)了(le)必(bi)須(xu)注(zhu)意(yi)防(fang)止(zhi)磁(ci)心(xin)飽(bao)和(he)問(wen)題(ti)外(wai)，還(hai)必(bi)須(xu)考(kao)慮(lv)到(dao)磁(ci)心(xin)的(de)恒(heng)磁(ci)導(dao)特(te)性(xing)。需(xu)要(yao)指(zhi)出(chu)
，有(you)些(xie)設(she)計(ji)人(ren)員(yuan)往(wang)往(wang)隻(zhi)注(zhu)意(yi)電(dian)感(gan)量(liang)的(de)指(zhi)標(biao)
，選(xuan)擇(ze)磁(ci)導(dao)率(lv)高(gao)的(de)材(cai)料(liao)，以(yi)減(jian)少(shao)線(xian)圈(quan)的(de)匝(za)數(shu)
，而(er)對(dui)於(yu)電(dian)感(gan)額(e)定(ding)電(dian)流(liu)較(jiao)大(da)時(shi)，電(dian)感(gan)量(liang)是(shi)否(fou)減(jian)少(shao)，減(jian)少(shao)到(dao)什(shen)麼(me)程(cheng)度(du)
，會(hui)不(bu)會(hui)達(da)到(dao)飽(bao)和(he)，考(kao)慮(lv)較(jiao)小(xiao)。這(zhe)是(shi)應(ying)該(gai)注(zhu)意(yi)避(bi)免(mian)的(de)。

由於鐵粉心具有飽和磁通密度高，恒磁導特性好

，價格便宜，而得到了廣泛應用。

3 輸出電容器件選擇

輸出可同時使用輸出電容以達到目標頻率和電流的精確控製。電容能在整個輸入電壓範圍內減小頻率，一個小的 4.7μF 的de電dian容rong就jiu能neng顯xian著zhu減jian小xiao頻pin率lv。電dian流liu的de調tiao整zheng也ye能neng因yin為wei電dian容rong值zhi的de增zeng加jia而er得de到dao改gai善shan。從cong下xia麵mian圖tu片pian可ke以yi很hen容rong易yi看kan到dao，圖tu上shang存cun在zai一yi個ge拐guai點dian，再zai增zeng加jia電dian容rong值zhi，對dui操cao作zuo頻pin率lv和he輸shu出chu電dian流liu的de調tiao整zheng影ying響xiang不bu大da。

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增加輸出電容(COUT)，從本質上來說，是增加了輸出級所能儲存的能量，也就意味著能供應電流的時間加長了。因此通過減慢負載的di/dt 瞬變，頻率顯著減小。有了輸出電容(COUT)之zhi後hou，電dian感gan的de電dian流liu將jiang不bu再zai和he負fu載zai上shang看kan到dao的de電dian流liu保bao持chi一yi致zhi。電dian感gan電dian流liu仍reng將jiang是shi完wan美mei的de三san角jiao形xing的de形xing狀zhuang，負fu載zai電dian流liu有you相xiang同tong的de趨qu勢shi，隻zhi不bu過guo所suo有you尖jian銳rui的de拐guai角jiao都dou變bian得de圓yuan滑hua了le，所suo有you的de峰feng值zhi明ming顯xian減jian小xiao
，如ru下xia圖tu所suo示shi。

應用設計在輸出端上采用低ESR(等效串聯電阻)陶瓷電容器
，以最大限度的減小輸出波紋。采用X5R或X7R型材料電介質，這是與其它電介質相比，這些材料能在較寬的電壓和溫度範圍內維持其容量不變。對於大多數高的電流設計，采用一個4.7至10uF輸出電容就足夠了。具有較低輸出電流的轉換器隻需要采用一個1至2.2uF的輸出電容器。

4 輸入電容器的選擇

一般在驅動IC輸入設置一顆電容，主要是解決線路開關頻率對供電部分的EMI問題。有時大家會誤認為是電源濾波而設置
，事實並非這樣。因其整流二極管廣泛使用
，價格變得非常低廉而穩定
，集成到IC內部沒有成本優勢，所以大多將整流濾波部分不予整體考慮。

如果采用電解電容提供了附加的旁路或輸入電源阻抗很低
，則采用一顆較小的價格低的Y5V電dian容rong器qi也ye會hui有you很hen好hao的de效xiao果guo。一yi般ban恒heng流liu器qi件jian會hui有you非fei常chang快kuai的de上shang升sheng和he下xia降jiang時shi間jian的de脈mai衝chong從cong輸shu入ru電dian源yuan吸xi收shou電dian流liu。輸shu入ru電dian容rong器qi未wei了le減jian小xiao輸shu入ru端duan的de合he成cheng電dian壓ya紋wen波bo，並bing強qiang製zhi該gai開kai關guan電dian流liu進jin入ru一yi個ge嚴yan密mi的de本ben機ji環huan路lu，從cong而er最zui大da限xian度du的de減jian低diEMI。shurudianrongzaikaiguanpinlvtiaojianxiabixujuyoudizukang

，yigaoxiaodewanchengzhexianggongzuo，erqie，tabixujuyouyigezugoudeedingwenbodianliu。tongchangwenbodianliubuhuidayufuzaidianliude1/2倍。

陶瓷電容器小尺寸和低阻抗(低的等效串聯電阻或ESR)特征而成為優選方案。低的ESR產生了非常低的電壓紋波，與數值相同的其它電容器類型相比
，陶瓷電容器能夠處理更大的波紋電流。應選用X5R或X7R型介質陶瓷電容器。可以選用參考值多於1/3容值的電解電容器代替，但是體積和壽命等因數並不是很合適與LED匹配。鉭電容會因浪湧電流過大易出現故障
，也不建議在此使用。

5 肖特基二極管選擇

通常開關轉換型LED恒流驅動IC在mos管guan關guan斷duan期qi間jian傳chuan到dao電dian流liu，所suo選xuan擇ze二er極ji管guan反fan向xiang耐nai壓ya要yao針zhen對dui線xian路lu最zui高gao輸shu出chu電dian壓ya脈mai衝chong值zhi來lai確que定ding，要yao大da於yu這zhe個ge值zhi。二er極ji管guan的de正zheng向xiang電dian流liu不bu必bi與yu開kai關guan電dian流liu限xian值zhi相xiang等deng。流liu經jing二er極ji管guan的de平ping均jun電dian流liu是shiIf是開關占空比的一個函數
，因此應選擇一個正向電流IF=I*(1-D)的二極管。通常二極管在功率開關斷開時傳到電流占空比通常小於50%，選擇電流值與驅動電流相等即可。如果需要采用PWM調節灰度，則需要考慮PWM低電平期間來自輸出的二極管泄漏(有氣在熱點上)，這一點或許也很重要。

shengyaxingzhuanhuanqizhongdeshuchuerjiguanzaikaiguanguanguanduanqijianliuguodianliu

，erjiguanyaochengshoufanxiangdianyadengyuwenyaqishuchudianya。zhengchangdegongzuodianliudengyufuzaidianliu，fengzhidianliudengyudianganfengzhidianliu。

Id(二極管電流)=Il(電感電流)=(1+X/2)*Iout(最大電流)/1-Dmax

二極管消耗功率為：
Pd=Iout(最大)*Vd

baochijiaoduandeerjiguanyinxianchangdubingzunxunzhengquedekaiguanjiedianbuju
，yimianzhenlingguodahegonghaozengda。naiyabushiyuegaoyuehao，shiyaoheshi，gaonaiyaxiaotejierjiguanVf值也會高些，功耗會大，價格也會高。相對耐壓大電流的型號Vf值會低些，成本也會稍有增加，沒有成本壓力可以考慮。