人們通常使用升壓轉換器將電壓電平升壓至足夠高的水平，以使 LED 偏置并導通。調節(jié) LED 串電流的典型方法是增加一個與 LED 串聯的檢測電阻器并將其兩端的電壓作為 脈寬調制 (PWM) 控制器的反饋輸入。如果串聯 LED 中某個 LED 或某段導線發(fā)生故障，則電路就會呈開路負載的狀況。中國照明網技術論文·照明設計與工程
在這種情況下，電流檢測電阻兩端的電壓下降到零。當通過增加 PWM 導通時間來提升輸出電壓失敗的時候，控制電路響應將嘗試增加 LED 電流。在大多數情況下，輸出電壓會急劇飆升，直到輸出電容、二極管和/或功率 FET 過應力并被損毀。使用圖 1 所示的簡單LED開路過壓保護電路就可以避免出現這種情況。
該升壓電路通過電阻 R14 測量 LED 電流并實施電流模式控制。該電路把輸出電壓提升到 30V 以上，以 0.35A 的調節(jié)電流驅動 10 個 LED。設計人員常常會添加串聯電阻 R9 并利用它來測量并驗證反饋環(huán)路的穩(wěn)定性。在實際應用中，可能會用零歐姆電阻替代這個電阻。圖中給出的開路保護電路采用了 R9，它與齊納二極管 D2 一起提供了更多的功能。 在正常工作情況中，LED 電流取決于 0.26V 的 PWM 控制器內部參考電壓除以 R14 電阻的值。由于 R14 兩端的壓降在正常工作條件下將一直保持在 0.26V，因此在 R5 和 R9 串聯電阻的兩端沒有壓降。R5 與 R9 之和將用來設定環(huán)路增益而不影響輸出電流調整點。D2 這時沒有導通，因為它被有意設置為比正常輸出電壓高 20%。 當開路 LED 發(fā)生故障時，D2、R9 和 R14 成為輸出兩端的負載。控制器會迫使輸出電壓升高，直到輸出電壓達到約 36V 為止。D2 開始導通，使電流通過 R9 和 R14 流向接地，從而把 TP1 上的感應電壓提升到 0.26V。這就向控制器提供了一個必不可少的反饋電壓。輸出調整到 36V 左右，源電流等于 0.26V除以 51 歐姆(約等于 5mA)。這使 D2 上的功率降至最低。如果將 D2 直接接到 LED 串的兩端，在開路期間的總輸出電流將流經 D2，如果 D2 無力承受這樣大的功率則會立即被燒毀。 LED 電流立即從 0.35A 下降到 0A，繼而輸出電壓升高。齊納二極管一旦達到 36V 的鉗位電壓，齊納電流隨即產生，調節(jié)過程也重新確立，輸出電壓將保持在 36V。由于控制環(huán)路的響應時間問題，在轉換期間輸出電壓會出現輕微的過沖。
圖 1 一個簡單的 LED 驅動器過壓保護電路
圖 2 顯示了開路測試時的 LED 電流和升壓轉換器的輸出電壓。
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