导读:文将评论这种操控战略完成恒流的原理,剖析这种开环操控战略的优缺点,和使用这种操控战略需求做的外围补偿,一起依据占空比半导体公司新产品DU2401芯片,介绍这种全新的闭环电流操控战略,具体介绍这种操控战略怎么打破性进步LED输出电流精度,从开环到闭环是其本质的打破。
1 引 言
针对LED照明负载特色,现在非阻隔式的恒流驱动电源的拓扑结构根本上是BUCK降压结构,传统的计划是经过固定关断时刻来固定峰值电流,然后到达固定输出电流的操控战略。
2 原理与规划
2.1 现在LED非阻隔恒流驱动电流范畴干流的操控战略
如图1所示,电路是BUCK降压结构,芯片操控的是MOSFET的源极,这是一种开环的恒流电流操控方法,操控原理如下:
芯片内部有两个比较器,其比较参阅电平分别为Vpk和Vvalley,与之比较的是Rs两头的电压。
Vin上电时,电感L和电流采样电阻Rs的初始电流为零,LED输出电流也为零。这时分,CS比较器的输出为高,内部功率开关导通,SW的电位为低。电流经过电感L、电流采样电阻Rs、LED和内部功率开关从Vin流到地,电流上升的斜率由Vin、电感L和LED压降决议,在Rs上发生一个压差Vcs, 当(Vin-Vcs) >Vpk时,CS比较器的输出变低,内部功率开关关断,电流以另一个斜率流过电感L、电流采样电阻Rs、LED和肖特基二极管D,当Vin-Vcs Vvalley时,功率开关从头翻开,这样使得在LED上的均匀电流为:Io=1/(2*Rs)*(Vpk+Vvalley)
所以,这种开环的操控战略是,依据两个比较电平参阅电位Vpk和Vvalley,来设定电感电流的峰峰值,然后起到了设定输出均匀电流值的作用。
这是一种简略有用的操控战略,可是由于这是一种开环操控形式,只能检测电感上的峰值电流,无法检测输出电流,外部条件发生变化时,两个比较器都会发生延时,输出电流精度在三种情况下简单呈现误差:
1、当输出电压发生变化时(如:不同的LED Vf和不同串数)
2、当主电感感量发生变化时(如:实际上量产的精度不高)
3、当输入电压发生变化时。
2.2 DU2401 怎么完成真实全闭环的恒流操控
所谓的闭环,即真实检测输出电流值,以此为规范来宣布PWM信号。所谓开环,不以检测到的输出电流值来做宣布PWM信号的参阅。从电路拓扑上,二者没有差异。可是在芯片内部对检测到的如图2 CS脚电感电流信号,做专利技术处理,如图3 TRUEC2部分。这样,就检测到了电感电流的均匀值,也便是输出电流的均匀值。芯片针对检测到的值,操控输出占空比,完成了闭环操控。
别的,图1 Rs电阻串联在Vin和LED负载之间,这意味着不管芯片内部开关管注册和关断,Rs都将经过电流。图2的全闭环LED射灯驱动电源中,Rs只在开关管注册的时分,有电流经过,这也是全闭环操控带来的优点。这样会带来一个十分明显的功用进步,由于Rs电阻的能耗削减,会进步整个体系的功率。DU2401到达了业界最高的98%的功率,正是依据这种全闭环操控战略。
3 试验验证
咱们挑选了一个典型LED射灯使用来做IC功用验证,根本电参数要求如下:
输入电压规模:12.5~30VDC 功率:>90%
输出电压规模:3~10.5VDC 输出电流:700mA