基于MAX16834的buck-boost LED驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)

反饋補(bǔ)償

Buck-boost轉(zhuǎn)換器的傳遞函數(shù)在右半平面存在一個(gè)零點(diǎn)，可用式12計(jì)算：



本應(yīng)用中，f_RHPZ在37.8kHz處，為了提供充分的相位裕量，保持環(huán)路穩(wěn)定，在-20dB/十倍頻程時(shí)，整個(gè)環(huán)路增益應(yīng)在RHP零點(diǎn)頻率的1/5之前達(dá)到0dB，由此可得截止頻率f_C為7.56kHz。輸出電容和負(fù)載等效輸出阻抗會(huì)產(chǎn)生一個(gè)極點(diǎn)：



其中，R_O為負(fù)載等效阻抗，由下式確定：



從式14可得f_P1 = 4.7kHz。

接下來選擇補(bǔ)償元件R10和C12，它們需要在極點(diǎn)頻率f_P1處產(chǎn)生一個(gè)零點(diǎn)，并調(diào)整f_P1處的環(huán)路增益，使之在f_C達(dá)到0dB。

利用式15計(jì)算R10：



從式15可得R10 = 341Ω，此處R10選擇301Ω電阻；GM是內(nèi)部跨導(dǎo)放大器的增益。

相應(yīng)地，C12可以計(jì)算如下：



從式16可得C12 = 0.11µF，此處選用0.1µF電容。

數(shù)字PWM調(diào)光

MAX16834內(nèi)部有一個(gè)用于PWM調(diào)光的MOSFET驅(qū)動(dòng)器，它可以接受1.5V至5V的邏輯高電平PWM信號(hào)，信號(hào)頻率從直流到20kHz，通過改變PWM信號(hào)的占空比調(diào)節(jié)LED亮度。

NDRV驅(qū)動(dòng)器和跨導(dǎo)放大器輸出由PWM信號(hào)控制，PWM信號(hào)為高時(shí)，NDRV使能，跨導(dǎo)放大器的輸出端連接到COMP引腳；信號(hào)為低時(shí)，NDRV被禁止，跨導(dǎo)放大器的輸出端斷開，COMP端連接到PWM比較器反相輸入端，該端為CMOS輸入，可忽略其從補(bǔ)償電容C12吸收的漏電流，故C12上電荷將保持，直到PWM變高。一旦信號(hào)變?yōu)楦唠娖?，NDRV將使能，放大器輸出又連接到COMP端，從而快速建立穩(wěn)定的工作狀態(tài)。

LED開路保護(hù)

如果空載或發(fā)生LED開路故障，boost轉(zhuǎn)換器將會(huì)產(chǎn)生很高的輸出電壓，該轉(zhuǎn)換器可在發(fā)生這種高電壓時(shí)關(guān)閉，電壓門限通過R11和R12設(shè)定。R11和R12的分壓點(diǎn)接到IC的OVP引腳，當(dāng)該引腳電壓達(dá)到1.435V (典型值)時(shí)，轉(zhuǎn)換器將關(guān)閉。本設(shè)計(jì)中，R11和R12設(shè)定的LED開路保護(hù)點(diǎn)為輸出電壓達(dá)到17.2V。

用MAX16834評(píng)估板實(shí)現(xiàn)buck-boost轉(zhuǎn)換器

MAX16834評(píng)估板上裝配了boost轉(zhuǎn)換器，可以通過增減下列元件，將其配置為buck-boost轉(zhuǎn)換器：

• 移除電阻R4、R8。
• 把電阻R3換成0Ω。
• 按照BOM說明安裝元件。

電路波形和性能數(shù)據(jù)