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一种LED串的DCM升压转换器的设计方案

2014-02-13 11:54:58 来源：http://ic.big-bit.com/ 点击：1257

0 引言

固定频率升压转换器非常适合于以恒流模式驱动$LED串。这种转换器采用不连续导电模式(DCM)工作，能够有效地用于快速调光操作，提供比采用连续导电模式(CCM)工作的竞争器件更优异的瞬态响应。当LED导通时，DCM工作能够提供快速的瞬态性能，为输出电容重新充电，因而将LED的模拟调光降至最低。为了恰当地稳定DCM升压转换器，存在着小信号模型。然而，驱动LED的升压转换器的交流分析，跟使用标准电阻型负载的升压转换器的交流分析不同。由于串联二极管要求直流和交流负载条件，在推导最终的传递函数时必须非常审慎。

本方案先将使用基于所研究转换器之输出电流表达式的简化方法。然后将深入研究应用方案，验证测量精度，并与理论推导进行比较，最终验证了本方案的实用性。

第1部分：的驱动LED串的DCM升压转换器的理论

1 驱动LED串以发光的升压转换器

图1显示了驱动LED串的恒定频率峰值电流工作模式$升压转换器的简化电路图。输出电流被感测电阻Rsense持续监测。相应的输出电压施加在控制电路上，持续调节电源开关的导通时间，以提供恒定的LED电流Iout.这就是受控的输出变量。

图1:动LED串以发光的升压转换器

发光时， LED串会在LED连接的两端产生电压。这电压取决于跟各个$LED技术相关的阈值电压VT0及其动态阻抗rd.因此，LED串两端的总压降就是各LED阈值电压之和VZ,而而动态阻抗rLEDs表示的是LED串联动态阻抗之和。图2显示的是采用的等效电路。您可以自己来对LED串压降及其总动态阻抗进行特征描述。为了测量起见，将LED串电流偏置至其额定电流IF1.一旦LED达到热稳定，就测量LED串两端的总压降Vf1.将电流改变为稍低值IF2并测量新的压降VF2.根据这些值，您可计算出总动态阻抗，即：

“齐纳”电压约等于LED串电压VF1减去rLEDs与测量点电流之积：

图2:LED采用串联连接

需对它们的阈值电压进行累加;而总动态阻抗是串联连接的各个LED动态阻抗之和。回头再看图1,LED串与感测电阻Rsense串联。总交流(ac)阻抗因此就是两者之和：

图3是大幅简化的等效直流(dc)电路图。直流输出电压Vout等于输出电流Iout与电阻Rac之积再加齐纳电压，在交流条件下，由于齐纳电压恒定，故上述等式可简化为：

图3:直流简化电路图

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