一种基于升压芯片MC34063的LED驱动电路设计

升压芯片MC34063在新产品的研发过程中，经常被应用在升压型电路以及驱动电路的设计中，由于其基础简单、成本较低，且适用范围广泛，因此这种升压芯片目前的应用范围还是非常广泛的。在今天的方案分享中，我们将会为大家分享一种基于升压芯片MC34063的LED驱动电路设计，一起来看看吧。

首先我们来看一下，这种基于升压芯片MC34063构成的升压型LED驱动电路设计图。该电路系统如下图所示。这是一个用12V电源经过由MC34063构成的HBLED驱动电路，升压后驱动6只HBLED，输出电流为200mA，工作电压约22V。采用电流连续工作模式的占空比约0.5。

利用MC34063构成的升压型HBLED驱动电路

电感取值与设计

在已经了解了这种利用MC34063升压芯片来设计的升压LED驱动电路结构后，接下来我们来看一下在该系统中的电感取值问题。在该驱动电路中，由于输出电压约为输入电压的两倍，占空比约为0.5，因此对应的电感电流大约为输出电流的两倍，也就是400mA。如果开关频率为50kHz，则开关管开通的时间约lOμs。如果选择电感电流变化±10%，即360~440mA。对应的电感量值1500μH，计算公式为：

在这种升压型的LED驱动电路系统中，其对应的电感最大电流为450mA或500mA，电感本身的储能系数为0.374mJ。从价格便宜的角度考虑，磁芯可以选择工字磁芯，用线经0.35mm漆包线绕至1500μH。在制作和设计的过程中，如果工程师感觉工字磁芯绕线太多，那么也可以选择便宜的EI磁芯，根据储能系数，选择EI16。绕组匝数为100匝，其计算公式为：

在这一绕组匝数的计算公式中，△B为最大磁感应强度的20%，其计算单位为mT，对应峰值电感电流与电感电流变化值之比。参数A_e为磁芯有效截面积，单位为cm2；ton为开关管导通时间，单位为μs。EI16骨架可以绕100匝线圈，对应的线径为0.43mm（带有漆皮的线径），对应的裸线径为0.39mm。可以用0.39mm或0.35mm漆句线绕制。

接下来制定气隙，气隙的计算公式如下：

在这一气隙的计算公式中，参数BM为最大电感电流时磁芯芯柱的磁感应强度。此处应注意的是，气隙可以选择Imm绝缘板垫在E形磁芯和I形磁芯之间。很显然，这个电感量显得太大，需要减小。考虑选择电感电流变化±20%，即320~480mA。对应的电感量为750μH，其计算公式为：

在该公式中，由于气隙对应的电感最大电流为500mA，则电感的储能系数为0.187mJ。除此之外，我们也可以选择工字磁芯绕制，或者选择EI13磁芯绕制也是可以的。如果使用EI13磁芯绕制，则参数为133匝，其计算公式为：

这里需要各位工程师注意的一个问题是，由于EI13磁芯的绕线窗口小于EI16，需要用用裸线直径为0.33mm的漆包线绕制，对应的磁路气隙可通过下式进行计算，得出结果为0.27cm，其具体的计算过程为：

限流电阻的取值

在这种基于MC34063升压芯片所设计的LED驱动电路系统中，其系统最大限制电流峰值为450mA，对应的限流电阻的电阻值可以通过下式计算为：

电源输入旁路电容器和输出滤波电容器的选择

在这种升压型的LED驱动电路设计过程中，电源输入旁路电容器的选择，与降压型的驱动电路基本一致。由于升压型变换器输出的电流是脉冲电流，需要输出滤波电容器将脉冲电流的交流部分吸收，以防止进入负载，因此输出滤波电容器的选择需要考虑滤波电容器的ESR和电容量。对于HBLED这样的低动态电阻的负载，输出滤波电容器的ESR应尽可能地低。选择低ESR铝电解电容器330μF/25V即可。续流二极管的选择续流二极管还可以选择1N5819。

输出电压限制的参数选择

这种基于MC34063升压芯片而设计的LED驱动电路，可以不加输出电压限制功能，但是升压型的LED驱动电路必须有输出电压限制功能，否则一旦负载开路，输出电压急剧上升可最终烧毁电路。我们可以选择输出电压限制值为24V，输出电压检测电阻为R1=2.2kΩ、R2=43kΩ。