高效率驅(qū)動(dòng)器的控制回路設(shè)計(jì)

生活中最常見(jiàn)的燈就是LED燈，但是很少有人知道LED燈需要LED驅(qū)動(dòng)器，LED電源供應(yīng)的電流回路設(shè)計(jì)要比傳統(tǒng)電源供應(yīng)的電壓回路簡(jiǎn)單。下面小編帶領(lǐng)大家來(lái)了解LED驅(qū)動(dòng)器的相關(guān)知識(shí)。

電流回路的復(fù)雜性是由輸出濾波架構(gòu)決定的。圖9就是三種常見(jiàn)架構(gòu)，分別是單純的電感濾波器(A)、典型的電源供應(yīng)濾波器(B)和改良型濾波器設(shè)計(jì)(C)。

圖9：三種不同的輸出濾波架構(gòu)

為每個(gè)功率級(jí)電路建立簡(jiǎn)單的P-Spice模型，以說(shuō)明其控制特性的個(gè)別差異。其中降壓轉(zhuǎn)換功率FET與二極管的開(kāi)關(guān)動(dòng)作由一個(gè)10倍增益的壓控電壓源代表，LED由一個(gè)3Ω電阻串聯(lián)6V電壓源代表，LED與接地之間還有一個(gè)1Ω的電流感測(cè)電阻。模擬結(jié)果如圖10所示。

圖10：三種濾波器架構(gòu)的增益與相位圖

電路A是相當(dāng)穩(wěn)定的一階系統(tǒng)響應(yīng)，其中，直流增益是由壓控電壓源、LED阻抗所構(gòu)成的分壓器以及電流感測(cè)電阻所決定，系統(tǒng)極點(diǎn)則由輸出電感與電路阻抗決定。補(bǔ)償電路設(shè)計(jì)也很簡(jiǎn)單，只要使用乙類放大器即可。

電路B由于包含輸出電容，所以會(huì)有二階響應(yīng)。增加輸出電容是因?yàn)槟承?yīng)用在電磁干擾或散熱因素的考慮下，不能容忍LED出現(xiàn)太大的紋波電流，因此需要輸出電容來(lái)消除紋波電流。這個(gè)電路的直流增益與前面的電路相同，但它會(huì)在輸出電感和電容所決定的頻率點(diǎn)上產(chǎn)生一對(duì)復(fù)數(shù)極點(diǎn)。由于濾波電路的總相位移為180°，因此補(bǔ)償電路設(shè)計(jì)必須謹(jǐn)慎以免系統(tǒng)不穩(wěn)定。補(bǔ)償電路設(shè)計(jì)與采用丙類放大器的傳統(tǒng)電壓模式電源供應(yīng)很類似，但比電路A多出兩顆零件和輸出電容。

電路C則會(huì)重新安排輸出電容的位置，使電路補(bǔ)償更容易。LED兩端的紋波電壓與電路B很類似，只不過(guò)電感紋波電流會(huì)通過(guò)電流感測(cè)電阻R105，這在計(jì)算功耗時(shí)必須考慮。此電路的補(bǔ)償設(shè)計(jì)幾乎和電路A同樣簡(jiǎn)單，直流增益也與前面兩種電路相同。電路共有1個(gè)零點(diǎn)和2個(gè)極點(diǎn)，零點(diǎn)由電容和LED串聯(lián)電阻產(chǎn)生。第一個(gè)極點(diǎn)由輸出電容和電流感測(cè)電阻決定，第二個(gè)極點(diǎn)由電流感測(cè)電阻和輸出電感決定。當(dāng)頻率很高時(shí)，此電路的響應(yīng)與電路A相同。

以上就是小編整理的關(guān)于LED驅(qū)動(dòng)器的相關(guān)知識(shí)，小編能力有限，但是在每次設(shè)計(jì)之后會(huì)繼續(xù)分享設(shè)計(jì)感受。