大功率RGB LED驅(qū)動(dòng)器支持彩色照明設(shè)計(jì)

　　由于boost轉(zhuǎn)換器工作在連續(xù)導(dǎo)通模式，電源電路傳輸函數(shù)存在一個(gè)右半平面(RHP)零點(diǎn)。該零點(diǎn)提供20dB/十倍頻程的增益和90度的相位滯后，很難補(bǔ)償。最簡(jiǎn)單的方法是在低于RHP零點(diǎn)頻率處抵消該零點(diǎn)，將環(huán)路增益降至0dB(利用-20dB/十倍頻程)。對(duì)于boost轉(zhuǎn)換器，下式給出了最差工作條件下的RHP零點(diǎn)頻率(FZRHP)：，代入已知參數(shù)，可以得到：FZRHP=17.7kHz。

　　平均電流控制環(huán)路將電感和輸出電容COUT構(gòu)成的雙極點(diǎn)、2階系統(tǒng)轉(zhuǎn)換成1階系統(tǒng)，1階系統(tǒng)的單個(gè)極點(diǎn)由輸出濾波電容和輸出負(fù)載電阻決定。輸出濾波電容和輸出負(fù)載動(dòng)態(tài)電阻構(gòu)成的極點(diǎn)頻率由下式計(jì)算：，式中，RLD是LED負(fù)載的動(dòng)態(tài)電阻(本應(yīng)用中所使用的LED電阻為4.5W)。代入已知參數(shù)后，可得：FP2=1.88kHz。電壓誤差放大器的輸出到差分電壓放大器輸出的電壓控制環(huán)路直流增益(最大占空比時(shí))由下式計(jì)算：，式中6V/V是圖1中U2內(nèi)部差分電壓放大器的增益，代入已知參數(shù)，可得：GP=0.75V/V。

　　為了補(bǔ)償電壓控制環(huán)路(使環(huán)路保持穩(wěn)定并具有足夠的相位裕量)，環(huán)路單位增益的頻率(FC)應(yīng)該低于RHP零點(diǎn)頻率的1/5。本應(yīng)用中，為了獲得較好的相位裕量，單位增益頻率選擇RHP零點(diǎn)頻率的1/10：，代入已知參數(shù)，可得：FC=1.77kHz。電壓誤差放大器傳輸函數(shù)具有一個(gè)主極點(diǎn)(FP1)和一個(gè)零點(diǎn)(FZ1)，用于補(bǔ)償輸出極點(diǎn)FP2和高頻極點(diǎn)(FP3)。補(bǔ)償零點(diǎn)(FZ1)放置在輸出極點(diǎn)頻率，利用下式計(jì)算電壓誤差放大器的增益(FZ1處)，總環(huán)路增益在FC頻點(diǎn)的增益為0dB：，代入已知參數(shù)，得到：AEA1=1.25V/V。電阻R14和R12決定增益AEA1：。將R12任意設(shè)置在2.2kW，得到：R14 = 2.75kW。

　　C14和R14決定補(bǔ)償零點(diǎn)頻率FZ1，按照下式計(jì)算C14：，代入已知參數(shù)，得到：C14=30.8nF，實(shí)際應(yīng)用可以選擇100nF電容。選擇較大的電容有助于改善PWM性能，在PWM OFF期間通過(guò)斷開(kāi)Q3可以保持C14上的電荷。C12將高頻極點(diǎn)(FP3)置于開(kāi)關(guān)頻率的一半，按照下式計(jì)算C12：，代入已知參數(shù)后可得：C12 = 386pF，選擇470pF標(biāo)準(zhǔn)電容。