单端一次电感式变换电路优化设计方法

图1-16 SEPIC式变换电路原理图

单端一次电感式（SEPIC）变换电路简单，但它具有反激式降压/升压作用，实际上它属于升压+降压/升压式变换电路，而电源效率优于反激式变换电路。变换电路适用于电池供电LED驱动电源。

1.电路工作原理

SEPIC式变换电路的工作原理如图1-16所示。电路包含两只电感L₁和L₂，两只电容C1和C₂，开关管VT和整流二极管VD。当开关管VT闭合时，供电电压由L₁经VT形成回路，这时对电感L₁进行储能充电，由于C₂的阻隔，二极管VD截止，C₂放电，向负载提供电流I_o。当开关管VT断开时，L₂将产生反向电动势，使二极管VD从截止转向导通，这时供电电源上的电流由L₁经C₁、VD向负载提供电能，同时L₂上的电感电流I_L2沿着VD给负载供电，这时负载上的电流由两只电感提供双倍电流。这里L₁和开关管VT起着升压式变换的作用，而L₂和二极管起到反激式变换的作用。这种SEPIC变换电路可以使输出电压低于输入电压，也可以使输出电压高于输入电压，使用方便，转换简单。

电感L₂的作用是传递电能，并对电容C₁放电复位，C₁不仅有隔直的作用，它还是电能传递的一个电荷泵，它随着电子开关的作用进行充放电，将电能转移出去，起到“泵”的作用。

2.单端一次电感式LM3410的应用(www.xing528.com)

LM3410是一种恒流输出LED驱动器，有两种工作频率，分别是525kHz和1.60MHz，输入电压为DC 2.7～5.5V，输出电压为DC 3～24V，输出电流可达1.5A，电源效率为88%，芯片具有软启动、PWM调光功能。LM3410采用电流调光适用于有机发光二极管（OLED）、高亮度发光二极管（HB-LED）、背光源驱动器及LED闪光灯驱动器各种LED驱动电源。

LM3410片内有驱动MOSFET，为调节控制LED亮/灭集成电路，还为LED驱动器各种保护回路。

图1-17所示为LM3410X驱动5×7串、并联LED灯的电路，它是SEPIC式变换电源，IC的3脚是PWM（脉宽调制）信号输入端，脉冲驱动的峰值电流I_P=1A，R₂是LED的正向电流设定值，其反馈电压V_FB应等于芯片内部的基准电压V_REF，即V_FB=V_REF=200mV。LED的正向电流I_F=25mA，正向电压V_F=3.3V，根据图1-17所示的LED的总电流I_LED=25mA×7=175mA，总压降为V_LED=3.3V×5=16.5V。L使用8.2μH/2A贴片电感。

R₂=V_FB/I_LED=200mV/175mA=1.14Ω，R₂取1.15Ω。R₁为上拉电阻，R₁、R₂的阻值误差为±1%，C₁、C₂选用TDK生产的C2012/5ROJ106M系列陶瓷电容。

图1-17 SEPIC式LM3410X驱动原理图