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基于驱动LED串的DCM升压转换器的详细理论分析

作者:时间:2018-08-28来源:网络收藏

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/201808/387838.htm

在这个简化等式中,电流源指的是从输入源吸收并传输至输出的电能。电流源等式并不涵盖跟转换器工作模式相关的信息。例如,回头看等式(16),我们并不清楚器件工作在固定频率模式,在导通时间期间或是在关闭时间期间将电能传输至输出负载,诸如此类。在缺乏这类信息的情况下,明显要避开一些2阶成分,如右半平面零点(RHPZ)。然而,从前面的分析中我们知道,工作中仍然存在RHPZ,但由于它被归为高频,在这种情况下我们可以忽视它的存在。这种简化方法的优势就是能够快速地推导出挖模型,为您提供所考虑架构的低频特性:直流增益和极点/零点组合。可以采用的另一种方法是使用电流模式的小信号模型,以由图4中元件组成的负载进行完整分析。这种方法将提供确切的结果,但会要求更多的迭代及复杂的等式。

完整交流模型

既然我们已经推导出所有系数,我们就可以更新原先图4中中所示的模型。更新的电路图如图7所示。R1对应于等式中的系数,并可推导出与输出电压调制直接成正比的电流。


图7:我们将根据这更新的交流模型图计算出完整的传递函数。

为了推导所感兴趣的传递函数 ,我们将简化电路,审视电流源的负载阻抗Z。其定义如下:

在上述等式中,Req 是Rac和R1的并联组合:

因此,完整的传递函数就是等式(18)中给出的系数乘以等式(23)中的阻抗,也就是等式(22)给出的极点/零点组合阻抗Req:

其中,

推导工作点

在推算交流函数之前,我们需要表达工作点及输出电流与控制电压Vc之间的相关性。我们知道输出电压等于:

我们可将这个定义代入等式中:

根据这个等式,我们可以解析出Iout:

我们也可以根据等式(15)替代占空比D。在这种情况下,输出电流等式就变得很繁杂,但也很有用:

根据这个等式,如果知道电压VZ及其动态阻抗rLEDs,我们就可以预测提供的电流。我们接下来以实际示例验证这些等式。

实际应用

我们将使用下面的值来检验我们的计算。这是一款,为22 V压降的提供恒定功率。

要计算出此电流,我们假定控制电压Vc为400 mV。我们能以等式(15)计算占空比:

从等式(31)可以获得输出电流:

然后又可以快速计算出输出电压:



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