【48812】LED调光操控办理体系电路规划图 —电路图天天读（141）

　　串的升压转化器进行了理论剖析，激起这项研讨的是安稳轿车运用背光驱动器环路的需求。因为运用了脉宽调制（PWM） 进行调光操控，环路操控便是一项会影响终究功用的重要规划考虑要素。第2部分介绍运用的计划，并将比照验证丈量的频率呼应与理论推导数值。

　　高亮度白光LED的模仿调光会发生色偏。PWM数字调光操控是防备色偏的首选调光办法，因为发光强度将是均匀流明强度。PWM导通周期期间的LED电流幅值与调光比为独立互不影响。

　　图 1代表的是轿车运用LED调光操控办理体系，其在封闭形式下静态电流耗费低于10 A。它选用安森美半导体的NCV887300 1 MHz非同步升压操控器，此器材以安稳频率不接连峰值电流形式作业。负载包括一串共10颗的串联Nichia NSSW157-AT白光高亮度LED。相应的电路板如图2所示。

　　EN/SYNC引脚：能够衔接至外部TTL指令，引脚有两层功用，还支撑振荡器同步至外部时钟；ISNS：升压晶体管电流感测限流阈值电压为400 mV；内部斜坡补偿为130 mV/s；VC：内部运算跨导放大器（OTA）补偿引脚，在封装引脚与放大器输出之间有一颗裸片级的542 ESD中联维护电阻，典型跨导gm为1.2 mS。OTA供给100 A汲电流/源电流才能；VFB：LED 电流感测电阻R29依据约200 mV的内部参阅电压来调理。

　　电路规划原理：在6至18 V输入电压作业范围下，此电路在200 Hz PWM调光频率时能支撑1000:1的PWM调光比，使得计算出的最小脉冲宽度为5 s。作业频率为1 MHz的NCV887300能发生最少5个升压晶体管门脉冲，以保持供给给LED电流的输出电容电荷。需要不接连导电形式（DCM）升压拓扑结构来保持稳压，因为在每个门脉冲往后升压电感能量悉数被开释。接连导电形式（CCM）拓扑结构会导致稳压功用较差，且带来不合要求的模仿调光，因为升压电感的能量增强惯性要求数个作业周期。输出漏电流损耗有必要减至最低，以协助保持深度调光作业期间的输出电容电荷。漏电流导致LED PWM封闭时刻期间呈现一些输出电压放电，反过来发生一些模仿调光，使PWM康复导通时刻时补偿网络呈现明显差错。

　　肖特基整流器遭受跟温度相关的大漏电流影响。为了将升压整流器漏电流减至最小，电路中挑选了超快技能的升压整流器。 陶瓷电容的漏电流比电解电容低得多，是首选的输出升压电容。输出过压监测电路电流耗费一定要保持在最低值。运用接地之电阻分压器网络的监测电路是不适合的。此电路中挑选了齐纳激起的过压检测电路，因为齐纳拐点（knee）电压比电池电压高得多，而漏电流极低。

　　Q18 阻断数字电流，用于PWM数字调光操控。当PWM指令为有源低电平时，D34将IC的VFB反应操控电压钳位至低于操控器稳压点的值，并阻断升压IC GDRV FET门驱动信号。Q15用作补偿网络状况采样/保持功用，用于深度调光运用。通用在PWM调光期间断开补偿网络衔接，反应补偿电容电荷（C31及 C32）被保持，而当PWM指令变为有源高电平时快速动态操控就康复。Q14与R48/R49/R51/R52一同用于1.8 V逻辑PWM调光信号的电平转化，U7缓冲PWM信号以驱动双向开关Q15。假如未检测到LED开路毛病事情，将会导致过压作业条件。电流感测电阻R29电压反应将为0 V，就会发生环路开路输出过压条件。电路中挑选了分立无源元件以运用过压维护功用，在LED体系被从外部封闭时将输出漏电流损耗减至最小。D31齐纳二极管感测过压条件，经过将启用（enable）引脚拉为低电平、中止升压开关作业（D28），引发操控器IC的软启动（D29）。电阻R30为输出升压能量存储电容C22供给放电通道。

　　依据制作商数据表中在特定作业条件下测得的特征曲线，能够近似得出LED动态阻抗。体系具体热作业条件或许大不相同。第1部分的文章中介绍了体系LED动态阻抗的体系级办法，这办法对器材进行了体系级热条件下的特性判定。就第2部分的文章而言，个人会运用频率呼应剖析仪，在100% PWM占空比的热安稳作业条件下，丈量电路内的电流感测电阻、PWM FET阻抗及累积串联动态阻抗（见图3）。

　　图1中所示的LED调光电路的1000:1 200 Hz PWM调光作业波形如图6所示。VC波形上有少量补偿电容电压放电，这是Q9双向开关呼应时刻与透过D19的PWM钳位激活之间的竞赛条件发生的成果。电阻R29被引进，与钳位二极管D19串联衔接，以约束补偿网络电荷耗尽。VFB波形保持想要的数字波形及幅值（无模仿调光）。PWM信号指令转为低态后呈现额定短路保持的时刻GDRV波形（第6个脉冲），这是NCV887300内部逻辑传达推迟呼应时刻的成果。此额定脉冲的能量有利于协助保持输出升压电容中的电荷，因为它补偿了深度PWM调光作业形式期间的某些寄生漏电流能量损耗。

　　本文第1部分介绍的驱动LED串的DCM升压转化器的理论小信号呼应等式在本文第2部分中有效地运用于剖析LED PWM调光电路。咱们探讨了200 Hz 1000:1深度调光才能的实践层面问题。咱们得到了仿真和丈量成果，与疏忽相位差错的状况做比较；因为理论表达式中短少RHPZ项，导致高频时呈现相位差错。

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