降压调节器如何“变身”智能可调光LED驱动器(二)

2013-09-28 17:15:24来源: 互联网

如果开关是内部的,则降压器称为稳压器,如果开关是外部的,则称为控制器。如果两个开关都是晶体管(MOSFET 或BJT),则它是同步的,如果底部的开关是使用二极管实施的,则它是异步的。这些类型的降压电路各有优劣,但同步降压稳压器通常可以优化效率、器件数量、解决方案成本和电路板面积。遗憾的是,用于驱动高电流LED(高达4A)的同步降压稳压器很少,而且成本昂贵。本文以ADP2384为例,展示如何修改标准同步降压稳压器的连接以调节LED电流。

  ADP2384高效同步降压稳压器指定最高4 A的输出电流,具有最高20 V的输入电压。图4显示了用于调节输出电压的正常连接。

  图4. 连接用于调节输出电压的ADP2384

  在工作中,经过分压的输出电压连接到FB引脚,与内部600 mV基准进行比较,用于生成开关的适当占空比。在稳态下,FB引脚保持在600 mV,因此VOUT调节至600 mV乘以分频比。如果上方的电阻被LED取代(图5),则输出电压必须是需要的任何值(在额定值范围内),将FB维持在600 mV;因此,通过LED的电流被控制在600 mV/RSENSE.

  图5. 基本但不高效的LED驱动器

当从FB到地面的精密电阻设置LED电流时,此电路使用效果很好,但电阻消耗了很多功率: P = 600 mV × ILED对于低LED电流,这不是大问题,但在高LED电流下,低效率会大幅增加灯具散发的热量(600 mV × 4 A = 2.4 W)。降低FB基准电压可以成比例降低功耗,但大多数DC-DC稳压器没有调节此基准的方式。幸运的是,两个技巧可降低大多数降压稳压器的基准电压:使用 SS/TRK引脚-或偏移RSENSE电压。

  很多通用降压IC包括软启动(SS)或跟踪(TRK)引脚。SS引脚可缓慢增加启动时的开关占空比,从而最大程度地减小启动瞬变。TRK引脚让降压稳压器能够遵循独立电压。这些功能通常结合到单个SS/TRK引脚上。大多数情况下,误差放大器将SS、TRK和FB电压中的最小值与基准进行比较,如图6所示。

  图6. 使用ADP2384的软启动引脚工作

  对于灯具应用,将SS/TRK引脚设置为固定电压,并将其用作新的FB基准。恒压分压器充当基准电压源非常有效。例如,很多降压稳压器IC包括受控低压输出-如ADP2384上的VREG引脚。为了达到更高精度,可以使用简单的2引脚外部精密基准电压源,例如ADR5040.在任何情况下,从该电源到 SS/TRK引脚的电阻分压器形成新的基准电压源。将此电压设置在100 mV和200 mV之间,通常可以提供功耗和LED电流精度之间的最佳平衡。用户选择的基准电压的另一个优点是RSENSE可以选择方便的标准值,从而避免指定或分配任意精密电阻值来设置LED电流的开支和不精确性。

  图7. 使用SS/TRK引脚以降低FB基准电压

  使用SS或TRK引脚方法并非对于所有降压稳压器都是可行的,因为有些IC没有这些引脚。另外,对于某些降压 IC,SS引脚会改变峰值电感电流,而不是FB基准,因此必须仔细查看产品数据手册。作为一种替代方法,可以产生RSENSE电压偏移。例如,精密电压源和RSENSE之间的电阻分压器提供从RSENSE到FB引脚的相当恒定的偏移电压(图8)。

  图8. 产生RSENSE电压偏移

  电阻分压器的必需值可以使用公式1计算,其中VSUP是辅助调节电压, FBREF(NEW)是RSENSE两端的目标电压。

电阻分压器的必需值

  因此,可使用以下公式获取150 mV的有效反馈基准,其中R2 = 1 kΩ,VSUP= 5 V:

有效反馈基准

  LED电流为:

LED电流

关键字:降压  调节器  可调光  LED  驱动器

编辑:神话 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mndz/2013/0928/article_19594.html
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