大功率RGB LED驱动器支持彩色照明设计

　　由于boost转换器工作在连续导通模式，电源电路传输函数存在一个右半平面(RHP)零点。该零点提供20dB/十倍频程的增益和90度的相位滞后，很难补偿。最简单的方法是在低于RHP零点频率处抵消该零点，将环路增益降至0dB(利用-20dB/十倍频程)。对于boost转换器，下式给出了最差工作条件下的RHP零点频率(FZRHP)：，代入已知参数，可以得到：FZRHP=17.7kHz。

　　平均电流控制环路将电感和输出电容COUT构成的双极点、2阶系统转换成1阶系统，1阶系统的单个极点由输出滤波电容和输出负载电阻决定。输出滤波电容和输出负载动态电阻构成的极点频率由下式计算：，式中，RLD是LED负载的动态电阻(本应用中所使用的LED电阻为4.5W)。代入已知参数后，可得：FP2=1.88kHz。电压误差放大器的输出到差分电压放大器输出的电压控制环路直流增益(最大占空比时)由下式计算：，式中6V/V是图1中U2内部差分电压放大器的增益，代入已知参数，可得：GP=0.75V/V。

　　为了补偿电压控制环路(使环路保持稳定并具有足够的相位裕量)，环路单位增益的频率(FC)应该低于RHP零点频率的1/5。本应用中，为了获得较好的相位裕量，单位增益频率选择RHP零点频率的1/10：，代入已知参数，可得：FC=1.77kHz。电压误差放大器传输函数具有一个主极点(FP1)和一个零点(FZ1)，用于补偿输出极点FP2和高频极点(FP3)。补偿零点(FZ1)放置在输出极点频率，利用下式计算电压误差放大器的增益(FZ1处)，总环路增益在FC频点的增益为0dB：，代入已知参数，得到：AEA1=1.25V/V。电阻R14和R12决定增益AEA1：。将R12任意设置在2.2kW，得到：R14 = 2.75kW。

　　C14和R14决定补偿零点频率FZ1，按照下式计算C14：，代入已知参数，得到：C14=30.8nF，实际应用可以选择100nF电容。选择较大的电容有助于改善PWM性能，在PWM OFF期间通过断开Q3可以保持C14上的电荷。C12将高频极点(FP3)置于开关频率的一半，按照下式计算C12：，代入已知参数后可得：C12 = 386pF，选择470pF标准电容。