电源斩波调光控制boost LED驱动器保持小浪涌电流

图2所示为LED驱动器应用电路原理图。为了实现单向电源输入，在输入端提供一个桥式整流器。桥式整流器采用两个二极管、双MOSFET (N沟道)配置，减小输入桥上的压降和功耗。二极管D3和D4没有采用P沟道MOSFET代替，因为这种配置会造成输入电容在PWM关闭(电源关闭)期间放电，从而产生较大的浪涌电流。由L3、C4、L4、C6、C7和C8组成的输入滤波器将输入电流中的开关频率分量限制到最低值。PWM调光期间，利用电解电容进行输入和输出滤波，避免任何可闻噪声——大陶瓷电容的一个缺点。

Boost LED驱动器工作在250kHz连续传导模式，选择30%的电流峰峰值作为电感纹波电流。减小电感电流纹波可提高效率、减小噪声，并稳定电流控制环路，但也随之降低了系统带宽，因为右半平面零点频率降低了。对于常规LED驱动器，降低带宽会影响PWM调光。MAX16834采用特殊的反馈拓扑，有效解决了这一问题，所以具有同类产品最佳的PWM调光响应，不会影响稳定性。

Boost转换器输出(也就是LED+节点)，以驱动器地为参考，连接至LED串的阳极。LED阴极通过调光MOSFET Q4及LED电流检测电阻R9连接至地。Q4在PWM调光期间打开、关闭。R9为MAX16834提供LED电流信息，通过控制boost转换器调节LED电流。

欠压锁定(UVLO)
电源电压(VIN节点)高于21V时，LED驱动器打开。这确保优化于最小电源输入的转换器在输入电压稳定之前不会启动。滤波电容C16滤除造成UVLO意外触发的噪声尖峰。

斜率补偿
由于该驱动器使用的boost转换器工作在CMM模式，占空比高于50%，内部电感电流控制环路会不稳定，引起次级谐波振荡，必须采用斜率补偿。SC引脚和地之间的电容C15为电流检测波形增加了必要的斜率，用于斜率补偿。关于斜率补偿电容设计的详细信息，请参考MAX16834数据资料。

反馈补偿
由boost拓扑、CMM工作模式、输出滤波电容产生的输出极点、LED动态阻抗和LED检流电阻构成的电源电路(boost转换器)的传输函数在右半平面有一个零点。COMP引脚和地之间的R5、C13和C7组成的反馈补偿网络在原点引入极点，在输出极点频率处又引入了一个零点和一个高频极点。

补偿零点抵消了输出极点，将系统增益频率响应特性维持在-20dB/十倍程。系统的总环路增益应在1/5右半平面零点频率处以-20dB/十倍程的斜率通过0dB，确保系统稳定并留出足够的相位裕量。补偿电阻设置高于补偿零点频率的误差放大器增益，从而满足上述稳定条件。补偿电容C11引入频率为开关频率一半的极点，对高频分量和噪声进行衰减。关于反馈补偿设计的详细信息，请参考MAX16834数据资料。

电源斩波PWM调光
本设计中使用电源斩波PWM调光：减少了一条用于调光信号的输入线，在当前的调光设计中允许使用电源斩波。常见的直流调光器电路通过在电源输入与LED驱动回路上采用N沟道MOSFET，使其在调光控制下交替导通和关闭，达到调光的目的。该设计交替切断同给LED驱动器的电流，使接地输入端悬空。

为了在调光器再次打开时将浪涌电流抑制到可以忽略的水平，LED驱动器的滤波电容应在整个PWM关断期间保持其电荷。只要补充少量电荷，即可使电容电压恢复到正常水平，不会引起任何浪涌电流。该LED驱动器在PWM调光期间快速检测电源切断的时间，然后关闭LED电流。PWM关断时，电阻R13和R15对输入电容放电，DIM引脚变为低电平，电路在任何输入电源方向都工作在相同方式。DIM引脚的低电平通过关闭调光MOSFET Q4立即切断LED电流。