驱动LED串的DCM升压转换器简化分析

　　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。

　　本文(即第1部分)不会使用不连续导电模式(DCM)升压转换器的传统小信号模型，而将使用基于所研究转换器之输出电流表达式的简化方法。在第2部分(实际考虑)，我们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。

　　为LED串供电的升压转换器

　　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。

　　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：

      (1)

　　“齐纳”电压约等于LED串电压VF1减去rLEDs与测量点电流之积：

    (2)

　　我们假定以100 mA电流来偏置我们的LED串。测量出的总压降为27.5 V。我们将电流减小至80 mA，新得到的压降值就是26.4 V。总动态阻抗的计算很简单：

     (3)

　　根据等式(2)，我们可以简单地计算出齐纳电压：

     (4)

　　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：

     (5)