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基于LED串的DCM升压转换器设计

作者:时间:2014-04-30来源:网络收藏

 

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/246215.htm

图8:波特图确认了直流增益及极点位置

第2部分:调光控制系统的实际应用方案与验证

1 调光控制系统电路图

高亮度白光的模拟调光会产生色偏。PWM数字调光控制是预防色偏的首选调光方法,因为发光强度将是平均流明强度。PWM导通周期期间的LED电流幅值与调光比为独立互不影响。

图12代表的是汽车应用LED调光控制系统,其在关闭模式下静态电流消耗低于10 A.它采用安森美半导体的NCV887300 1 MHz非同步升压控制器,此器件以恒定频率不连续峰值电流模式工作。负载包含一串共10颗的串联Nichia NSSW157-AT[2]白光高亮度LED.相应的电路板如图13所示。

 

 

图12:用了NCV887300的LED PWM调光控制电路

 

 

图13:NCV887300 LED演示电路板

2 LED交流动态阻抗特性鉴定

根据制造商数据表中在特定工作条件下测得的特征曲线,可以近似得出LED动态阻抗。系统具体热工作条件可能大不相同。第1部分的文章中介绍了系统LED动态阻抗的系统级方法,这方法对器件进行了系统级热条件下的特性鉴定。就第2部分的文章而言,我们使用频率响应分析仪,在100% PWM占空比的热稳定工作条件下,测量电路内的电流感测电阻、PWM FET阻抗及累积串联动态阻抗见下图14。

 

 

图14:电流感测反馈网络的电路内小信号响应

3 系统性能测试

图12中所示的LED调光电路的1000:1 200 Hz PWM调光工作波形如图15所示。VC波形上有少许补偿电容电压放电,这是Q9双向开关响应时间与透过D19的PWM钳位激活之间的竞争条件产生的结果。电阻R29被引入,与钳位二极管D19串联连接,以限制补偿网络电荷耗尽。VFB波形维持想要的数字波形及幅值(无模拟调光)。

PWM信号指令转为低态后出现额外短路持续时间GDRV波形(第6个脉冲),这是NCV887300内部逻辑传播延迟响应时间的结果。此额外脉冲的能量有利于帮助维持输出升压电容中的电荷,因为它补偿了深度PWM调光工作模式期间的某些寄生漏电流能量损耗。

 

 

图15:1000:1 200 Hz深度调光工作

第三部分:结论

本方案分两部分进行,第1部分介绍的驱动LED串的升压转换器的理论小信号响应等式;在第2部分中有效地应用于分析LED PWM调光电路。方案中探讨了200 Hz 1000:1深度调光能力的实际层面问题。最后运用仿真和测量结果,与忽略相位误差的情况进行比较得到1000:1 200 Hz PWM工作波形显示出了极佳的工作性能。从而也证实了本方案的实用性。


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关键词: LED DCM

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