驅(qū)動LED串的DCM升壓轉(zhuǎn)換器簡化分析第2部分：實際考慮

電路工作信息

Q18阻斷數(shù)字電流，用于PWM數(shù)字調(diào)光控制。當PWM指令為有源低電平時，D34將IC的VFB反饋控制電壓鉗位至低于控制器穩(wěn)壓點的值，并阻斷升壓IC GDRV FET門驅(qū)動信號。Q15用作補償網(wǎng)絡狀態(tài)采樣/維持功能，用于深度調(diào)光應用。通用在PWM調(diào)光期間斷開補償網(wǎng)絡連接，反饋補償電容電荷(C31及C32)被維持，而當PWM指令變?yōu)橛性锤唠娖綍r快速動態(tài)控制就恢復。

Q14與R48/R49/R51/R52一起用于1.8 V邏輯PWM調(diào)光信號的電平轉(zhuǎn)換，U7緩沖PWM信號以驅(qū)動雙向開關Q15。

如果未檢測到LED開路故障事件，將會導致過壓工作條件。電流感測電阻R29電壓反饋將為0 V，就會產(chǎn)生環(huán)路開路輸出過壓條件。電路中選擇了分立無源元件以應用過壓保護功能，在LED系統(tǒng)被從外部關閉時將輸出漏電流損耗減至最小。D31齊納二極管感測過壓條件，通過將啟用(enable)引腳拉為低電平、中斷升壓開關工作(D28)，引發(fā)控制器IC的軟啟動(D29)。電阻R30為輸出升壓能量存儲電容C22提供放電通道。

移除跳線J1將關閉LED鏈，以支持連接至VOUT端子與LED端子之間的外部負載。

電阻R44是頻率響應分析儀在VFB與FB端子的信號注入點。它的存在不會影響系統(tǒng)環(huán)路響應。通過在R44兩端注入頻率響應分析儀信號，將可以測量控制輸出(FB/VC端子)、放大器(VC/VFB)及閉環(huán)形式中的開路增益(FB/VFB)響應。

LED交流動態(tài)阻抗特性鑒定

根據(jù)制造商數(shù)據(jù)表中在特定工作條件下測得的特征曲線，可以近似得出LED動態(tài)阻抗。系統(tǒng)具體熱工作條件可能大不相同。第1部分的文章中介紹了系統(tǒng)LED動態(tài)阻抗的系統(tǒng)級方法，這方法對器件進行了系統(tǒng)級熱條件下的特性鑒定。就第2部分的文章而言，我們使用頻率響應分析儀，在100% PWM占空比的熱穩(wěn)定工作條件下，測量電路內(nèi)的電流感測電阻、PWM FET阻抗及累積串聯(lián)動態(tài)阻抗(見圖3)。

圖3：電流感測反饋網(wǎng)絡的電路內(nèi)小信號響應。

閉環(huán)分析

第1部分的文章中推導出了控制輸出(Vout)表達式H(s)。功率提供給LED串，但反饋控制項是LED電流感測電阻電壓VRsense (見圖4)。受控系統(tǒng)傳遞函數(shù)H(s)必須根據(jù)等式(1)來調(diào)整。

圖4. 電流感測反饋

在熱穩(wěn)定的系統(tǒng)級工作條件下測量了LED動態(tài)阻抗、串聯(lián)PWM晶體管及電流感測電阻參數(shù)。VIN = 12 V、Iout = 116 mA為工作參數(shù)。測得的開環(huán)響應Hc(s)波特圖及測量結(jié)果如圖5所示。表1列出了測得的參數(shù)，用于計算圖1所示的電路圖。

圖5. 控制至輸出響應——測量結(jié)果與計算值對比