MR-16 LED驱动器和用于脉冲LED冷却器供电的5V辅助电源
详情介绍
综述
本参考设计详细介绍了采用MAX16820滞回型LED驱动器构成的4 LED MR-16驱动电路，另外还提供一路脉冲冷却器的辅助电源(MAX5033)。
以下给出了电气输入要求和输出能力。
VIN：24VDC ±5%
温度：+80°C (最大值)环境温度
VLED配置：4只LED串联(16VDC，最大值)，750mA
辅助输出电源：5V，150mA (平均)、300mA (峰值)
下面详细讨论该参考设计并分析主要电路框图和布板考虑。
图1. 驱动电路原理图
图2. PCB图片，该电路板可直接嵌入MR-16组件。
图3. 修改后的PCB (图2所示电路板的升级)
设计分析
该参考设计采用24V电源供电，可为每串4只LED提供750mA的电流，并可直接嵌入MR-16组件。MAX16820采用滞回控制架构，调节流过电感和LED的电流。另外，MAX5033通过J2连接器为脉冲冷却器提供电源。该冷却器作为电源负载需要峰值为300mA、均值为150mA的负载电流。
电路中的R3电阻(配合输出陶瓷电容)用于满足MAX5033的稳定性要求。
提供PWM输入端，但未经测试。J1的中心引脚直接与MAX16820 DIM输入连接。
上电过程
- 将4个LED串联在LED+ (阳极)和LED- (阴极)引脚。
- J2接入一个300mA负载。
- J1连接一路24V、1A电源。
- 打开电源。
表1. 材料清单(BOM)
| Designator | Component | Description | Footprint | Quantity |
|---|---|---|---|---|
| C1 | Nonpolarized capacitor | 10µF, 50V, X7R | 2220 | 1 |
| C2 | Nonpolarized capacitor | 470pF, 50V, COG | 0402 | 1 |
| C3 | Nonpolarized capacitor | 1µF, 16V, X7R | 0603 | 1 |
| C4, C5 | Nonpolarized capacitors | 0.1µF, 25V, X7R | 0603 | 2 |
| C6, C7 | Nonpolarized capacitors | 10µF, 10V, X7R | 1206 | 2 |
| D1 | Schottky diode | STPS2L60A | SMA | 1 |
| D2 | Schottky diode | RB160M-60 | SOD123F | 1 |
| J1 | 3 x 1 connector | — | 1.25mm | 1 |
| J2 | 2 x 1 connector | — | 100mil | 1 |
| L1 | Inductor | 82µH, MSS1038-823 | 10.2mm x 10mm | 1 |
| L2 | Inductor | 390µH, MSS1038-394 | 10.2mm x 10mm | 1 |
| Q1 | n-channel MOSFET | 2SK2857 | SOT89 | 1 |
| R1 | Resistor | 0.24Ω, 1% | 1206 | 1 |
| R2 | Resistor | 10kΩ, 1% | 0603 | 1 |
| R3 | Resistor | 0.27Ω, 5% | 1206 | 1 |
| R4 | Resistor | 100kΩ, 1% | 0603 | 1 |
| R5 | Resistor | 10kΩ, 1% | 0603 | 1 |
| U1 | LED driver | MAX16820ATT | 6-TDFN | 1 |
| U2 | Buck DC-DC converter | MAX5033BUSA | 8-SO | 1 |