在一些运用中，比方轿车LED照明，因为LED的方位一般离司机较远，然后需求添加短路维护。
非同步、升压、电源转化拓扑一般用于LED驱动器中，在这些状况中，输入电压缺乏以对一组串联/并联LED灯串进行正向偏置。这种电感式开关拓扑生成了完成LED电流调理所需的恒流制输出电压，而且一般用于LCD背光运用。在LED矩阵运用中，例如轿车内部和外部照明，因为远离司机，输出对地短路的可能性是实在的，乃至可能是灾难性的。维护电路能约束电流并作为电子断路器，可以防止灾难性的毛病。
如图1所示，升压转化器的输入通过升压电感器(L1)和升压二极管(D1)物理衔接其输出。因而，输出端的短路会使升压电感器饱满，形成电流尖峰，足以损坏升压二极管。更糟糕的是，短路还可以损坏与输入相关的一切衔接，包含脉宽调制(PWM)操控器。明显，在运用这种拓扑来为长途LED供电时，需求某种方法的电路维护。咱们接下来要考虑一种通用且低成本的电路，可以优化维护升压转化器和防止输入端呈现短路负载的状况。此外，咱们将介绍一个电路模仿，验证所需的呼应。
图1. 依据非阻隔升压拓扑的LED驱动电路
限流器和电子断路器
电流分流监督器(CSM)是一种高精度、高增益差分电流检测放大器，常常用于监督输入和输出电流。 图2展现的是其典型的装备。这个特定器材集成了一个开漏比较器，可以将其编程，在预设定的线路电流上跳闸、锁存和复位。
图2. 电流分流监督器组件添加了维护
此比较器的输出可用于操控外部MOSFET开关，可以在几微秒内中止负载短路。 除了在输出毛病状况下中止输入电流之外，模仿输出可用于处理开关稳压器上所谓的“负输入阻抗”。输入电压下降时，“负输入阻抗”将导致输入电流添加。
通过将输入电流与输出电流以合乎逻辑的装备相连，可完成对输入的操控。其意图是生成复合反应信号，驱动PWM操控器，如图3中所示。随后，CSM掩盖输出电流反应，并迫使LED电流跟着输入电压的下降降到一个预设电平，然后约束输入电流。
图3. 输入限流器依赖于感测输入和输出电流
电路操作
图4显现了带输出短路维护功用的升压转化器LED驱动器的电路完成方法。电路中所示的欧司朗光电半导体Ostar LED是针对轿车前照灯运用的器材，实际上是绝缘金属基板上的一个完好的五芯片LED。该器材的浪涌电流额定值为2A，小于10μs，以及1A时典型的的18V正向电压。LED电流由检测电阻(RSNS)设定，它的值与PWM转化器的内部带隙基准成份额 (RSNS = VREF/ILED)。运用具有低参阅电压的升压转化器有助于完成更高的转化器功率，并下降组件热应力。
图4. 具有短路毛病维护的LED升压驱动电路。
尽管LED自身可以到达超越50,000小时的运用寿命，但LED对温度和电应力很灵敏，而且LED的其动态阻抗特性往往会给调理器元件的挑选和操控回路的规划提出应战。因而，开发了图4中的仿真电路，以剖析LED驱动器/维护电路的杂乱性，并猜测在不同操作条件下的电路特性。
为此剖析所选的PWM操控器具有0.26V的反应参阅电压。因而，在1A的LED电流下，只要0.26W的功耗在LED检测电阻中散失。因为CSM的增益为50，所以运用较小值的检测电阻来感测输出电流。 当通过CSM分流电阻器的电流超越由CSM检测电阻器设置的约束时，CSM增益和比较器阈值(R，R)，PMOS通道晶体管中止负载电流，充任电子断路器。
通过将RESET引脚切换为低电平，可以复位锁存输出。可是，出于本文的意图，RESET已被禁用，以查看呼应速度。呼应速度和峰值电流取决于许多变量，包含元件挑选、CSM带宽、噪声滤波器、输出电容、FET挑选和输出升压电感器。合在一起，这些要素会影响转化器的输出阻抗。为了精确评价运转，咱们进行模仿，最大时刻步长设置为50 ns，直流相对公役设置为0.001%。剖析在TINA-TI，一款免费的Berkeley SPICE 3f5兼容模仿器进行。以300 kHz运转的升压转化器的5 ms模仿运转仅仅在30秒内发动至安稳状况。
电流分流监督器(CSM)放置在哪里?
CSM可以放置在升压转化器的输入或输出端。在此次的模仿中，CSM放置在输出端，感测流经10-mΩ 分流器的电流。分流器与输出PMOS通道元件(T5)串联安置。依据CSM的布局，该电路可以防止内部或外部短路。可是，CSM有必要规划在一切作业条件下有满意的共模规模(CMR)。
假如放置在升压转化器的输入端，则可以挑选较低CMR的CSM。可是，将CSM置于输出端会绕开升压电感器，会加快短路的反应时刻。不论CSM放在何处，应运用RC滤波器来削减分流电阻引起的突发di/dt事情而可能发生的噪声调和振振铃。可以放置一个小的100Ω电阻和差分%&&&&&%器，其时刻常数是分配器估量的Lp/R时刻常数的三倍，其间Lp为寄生并联电感器。因为CSM的增益差错和带宽会遭到噪声滤波器的晦气影响，因而要坚持滤波器数值很小。
模仿成果
模仿成果如图5所示，Vg是PMOS FET的操控电压，在正常条件下设置为-6V。依据FET的阈值电压、阀级电荷和饱满特性，需求进行优化。将阀的电压最小化可以进步反应时刻，而且应挑选上拉电阻，将中止周期最小化。请注意，输入电流和阈值电压显现为高阀级电荷(紫色)和低阀级电荷(蓝色)MOSFET。
图5.规范有线和无线网络将传输物理修建体系和修建管理设备之间传递的相对简略的指令和数据。
很明显，下栅极充电器材将输入端所看到的电流最小化。挑选MOSFET和栅极驱动电路以取得最佳呼应是重要的考虑要素，约束di/dt并满意MOSFET的安全操作要求。这些是不易剖析的杂乱规划考虑要素; 因而，最好先进行模仿和承认。
某些示波器(如Tektronix产品)供给了专门的测验软件，可以核算MOSFET安全作业曲线的开关功率损耗。模仿标明呼应时刻小于2μs，在电流中止前，输入电流小于6A。挑选中止FET将影响峰值输入和输出电流。驱动高端NMOS器材的高功用热插拔操控器是另一种挑选，可以完成小于250ns的中止时刻。这些设备针对背板热卡刺进进行了优化，但可能会供给比此处展现的更高功用的处理方案。
防止失利
在模仿的电路中，在改变的负载条件下，会中止或许约束升压转化器LED驱动器的输入/输出电流。该电路通过优化，可用于轿车LED前照灯驱动器。模仿标明，完成最佳电路呼应时刻需求仔细剖析和组件挑选。将这些灵敏度集成到归纳时域电路仿真中，有助于了解电路对作业条件和元件挑选的特征。
专门的热插拔操控器具有专门的功用和优化的功用，应该考虑。不管哪种状况，在施行电路中止或约束电源时，都需求仔细剖析。为LED驱动器规划强壮的维护电路很杂乱，想加快剖析和规划，像TINA-TI、SP%&&&&&%E和WEBENCH这样的软件是很有用的东西。
