LED驱动器升压转换器简单开路故障保护方法
当负载电流通路被移除时,输出电压上升,直到齐纳二极管 ZD1 开启,同时电流流经 RPRO 和 RSET 接地。输出电流由 RPRO 和 RSET 的串联组合决定,因为 VFB 受到驱动后等于内部带隙参考电压 VREF.因此,输出保护电流默认为:
我们为齐纳二极管选择一个电压,以使正常电路工作期间没有电流流经它。为了确保该二极管在正常运行期间完全关闭,所选电压应至少高于最大负载电压 2V,但小于升压转换器的规定最大输出电压。这样,电路设计人员便不会经常被迫增加输出电容器 C2 和 C3 以及箝位二极管 SD1 的额定电压。输出电压被控制为齐纳二极管电压与参考电压的和:
通过平衡电路保护期间的 LED 电流感应误差和功耗来选择 RPRO 值。实际上,RPRO 的值应尽可能地大,以最小化齐纳二极管的功耗:
进入电路的误差,由齐纳二极管的漏电流IZL以及升压转换器内部误差放大器的偏置电流 IFB 所引起。方程式 6 是一个经过修改的传输函数,其包括了这些误差:
由于这两种电流一般都小于 1?A,因此引起的误差非常小,在大多数实现中均可以忽略不计。
演示论证
作为一个应用举例,TI TPS61170 升压转换器 IC 被配置为一个恒定电流 LED驱动器。在诸如背光照明或者手电筒等应用中,它是驱动高亮度LED串的理想升压转换器。3V-18V 输入范围允许使用较宽的电源范围,例如:2S 到 4S 锂离子或者 3S 到 12S 碱性电池组、USB 或者 12V 电源轨。
图3 保护电路激活示波器截屏

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