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    基于降压转换器的LED照明驱动器设计(第2页)
    来源:HC360 作者: 浏览:1739人次 发布:2010-05-13
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      虽然在输出电压可能高于也可能低于输入电压时,峰值电流模式控制的非连续升降压转换器是LED驱动器的一个不错选择。但是,采用这种升降压转换器来设计驱 动器时,LED电压的变化会改变LED电流,LED开路将导致输出端产生过高的电压,从而损坏转换器。本文将详细讨论这种用于LED的转换器设计,并给出多种克服其固有缺点的方法。

      图3所示为具体的升降压转换器应用电路,该控制器内置了用于设定开关频率的振荡器。在开关周 期之初,Q1导通。由于输入电压VIN加在电感上,电感电流(iL(t))开始从零(初始稳定状态)开始上升。当感应电流上升至预先设定的电流值 (ipk)时,Q1关闭。开关导通时间(ton)由下式确定:

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      ton=ipkL/VIN

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      此时,存储在电感内的总能量(J)为:

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      J=Li2pk/2

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      这样,尽管此时开关会关闭,但流经电感的电流并不会中断。这会使二极管D1导通,并在电感两端产生输出电压(-Vo),这个负电压会导致电感电流迅速下降。经过一定时间tOFF后,电感电流趋于零。此时间可通过下列公式来计算:

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      tOFF=ipkL/VO

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      为使转换器工作在非连续导通模式下,开关导通时间与电感电流下降时间的总和必须小于或等于开关周期TS,以便确保在下一个开关周期时,电感电流能够从零开始。

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      事实上,在输入电压最小和输出电压最大的情况下,(tON+tOFF)可取得最大值。因此,确保在这些电压下转换器工作于非连续导通模式可保证在任何情况下都能满足下式所列的条件: tON+tOFF≤Ts

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      转换器从输入端获得的功率(Pin)电感中的能量与开关频率f的乘积:即:

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      Pin=fsLi2pk/2

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      假设LED串的电压(VO)恒定且效率为100%,那么LED的电流(iLED)为:

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      iLED=PIN/VLED=Li2pkfs/2V

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      在峰值电流控制模式下,ipk通常是一个固定值。因此,LED电流完全独立(理论上)于输入电压。在固定的ipk下,输入电压的上升(下降)会 引起晶体管的导通时间成反比例减少(增加),这将提供很好的线电压调节。在实际应用中,从控制IC检测到电流峰值到GATE引脚实际关断之间的延迟会引起 输入功率变化。导通时间较短会由于延迟时间而出现更多误差,因为延迟时间将会占导通时间相当大的部分。

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      实际上,LED电流与LED串的电压成反比。一个标称输出为20 V和350 mA的电路,将在10 V输出电压时产生700 mA的电流,这显然不是期望的结果。但是,通过使开关频率与输出电压成正比,上述公式提供了一种将恒定功率转换器转换为恒定电压转换器的方法。

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      假设fs=KVO,其中K是常数,那么有:

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      iLED=kLi2pk/2

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      这样,iLED将独立于输入和输出电压。

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      回扫转换器的另一个缺点是它易受输出开路状态的影响。当LED开路时,存储在电感内的能量在每次开关导通时间的最后都会被转移到输出电容里。这 样,缺少电容放电的负载将导致电容两端的电压逐渐上升,最后超过器件的标称值并损坏功率级。因此,可通过增加额外电路来提供输出电压反馈及过压保护。

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      输出电压反馈

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      图4是一个可实现过压保护和LED开路保护的额外电路。实际上,很多峰值电流模式控制器IC都具有专用的RT引脚。与该引脚相连的电阻可用来设 置内部电流,其内部电流用来给振荡器电容(可以是内部或外部)充电。振荡器电容上的斜坡电压控制开关频率,这样,开关频率与RT引脚的输出电流成正比。电 阻越小(大),电流就越大(小),开关频率也就越高(低)。基于这一原理,可利用输出电压反馈来调整开关频率。

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     关键词Tags
    降压转换器 LED照明 驱动器
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    中照网网友 在2016-12-29 17:53:27发表 
    伟然科技照明
    中照网网友 在2016-6-2 11:44:56发表 
    这个确实是事实,可是国家一边为了照顾经济发展,一边又没有投入资金对企业进行辅导,确实让企业也茫然。是无奈还是放任,这需…
    中照网网友 在2016-5-19 11:36:38发表 
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