基于電流模式DC/DC變換器的驅(qū)動(dòng)控制電路
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隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,LED技術(shù)也在不斷發(fā)展,為我們的生活帶來各種便利,為我們提供各種各樣生活信息,造福著我們?nèi)祟?。本文提出一種基于電流模式DC/DC變換器的驅(qū)動(dòng)控制電路。該電路可以與恒流電路結(jié)合在一起,用作LED驅(qū)動(dòng)。
電路由誤差放大器、斜坡信號(hào)產(chǎn)生電路、電流采樣與疊加電路以及PWM比較器四部分構(gòu)成。采用華虹BCD350工藝進(jìn)行仿真驗(yàn)證,結(jié)果顯示,電路成功實(shí)現(xiàn)了電流采樣信號(hào)與斜坡補(bǔ)償信號(hào)的疊加,在Vea信號(hào)的控制下,輸出了控制功率管關(guān)斷的PWM脈沖信號(hào)。
1引言
LED以其功耗低、發(fā)光效率高、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn),在照明、背光等領(lǐng)域取得了越來越廣泛的應(yīng)用。LED的亮度與工作電流成正比,為了維持亮度的穩(wěn)定,需要一個(gè)穩(wěn)定的恒流電源為其供電。在電源管理方面,DC/DC變換器具有體積小、功耗低、效率高、使用方便等優(yōu)點(diǎn),因此應(yīng)用十分廣泛。基于DC/DC升壓變換器的LED驅(qū)動(dòng)電路也成為一種比較經(jīng)典的LED驅(qū)動(dòng)方式。DC/DC變換器有多種控制方式,其中峰值電流模式由于具有較快的響應(yīng)速度等優(yōu)點(diǎn),在工業(yè)界獲得廣泛的應(yīng)用。但是,當(dāng)占空比大于50%時(shí),電路容易發(fā)生次諧波振蕩,需要引入斜坡補(bǔ)償電路進(jìn)行消除。
本文第2節(jié)介紹電路的具體實(shí)現(xiàn)方式,第3節(jié)給出電路的仿真波形,第4節(jié)對(duì)全文進(jìn)行總結(jié)。
2電路設(shè)計(jì)與分析
圖1所示為本文設(shè)計(jì)的LED驅(qū)動(dòng)電路,由四部分組成:斜坡信號(hào)產(chǎn)生電路、電流采樣與疊加電路、誤差放大器、PWM比較器。
鋸齒波電壓被抬高VEB1后,輸入到信號(hào)疊加模塊。VSLOPE端電壓為一個(gè)鋸齒波電壓,因此,圖2中,電流鏡采用一種自偏置結(jié)構(gòu)。相對(duì)于普通的共源共柵電流鏡,這種電流鏡具有更大的輸出電壓擺幅,可滿足VSLOPE端電壓變化范圍寬的要求。
從圖7可以看到,斜坡信號(hào)產(chǎn)生電路在振蕩器信號(hào)的控制下輸出一個(gè)固定斜率的鋸齒波信號(hào)SLOPE,該信號(hào)與電流采樣電路輸出的信號(hào)進(jìn)行疊加,生成RAMP信號(hào)。電路穩(wěn)定時(shí),誤差放大器輸出為一個(gè)恒定值,當(dāng)功率管開通時(shí),電感電流持續(xù)增加,CS端的采樣電流同步增加,RAMP信號(hào)也同步增加。當(dāng)RAMP信號(hào)的值達(dá)到Vea時(shí),PWM比較器便會(huì)發(fā)生翻轉(zhuǎn),輸出一個(gè)脈沖信號(hào),關(guān)斷功率管。然后,電感電流開始下降,并且采樣點(diǎn)電流消失,直至下一個(gè)工作周期,振蕩器輸出的時(shí)鐘信號(hào)再次打開功率管。
本文設(shè)計(jì)了一種基于DC/DC變換器的LED驅(qū)動(dòng)電路,包括電感電流采樣電路、斜坡信號(hào)產(chǎn)生電路、誤差放大器和PWM比較器。采樣電路采樣電感上的電流信號(hào)經(jīng)過放大后與斜坡補(bǔ)償信號(hào)疊加,然后輸出到PWM比較器,并在誤差放大器輸出信號(hào)的控制下輸出一個(gè)電壓脈沖,控制功率管的關(guān)斷。斜坡補(bǔ)償采用上斜坡補(bǔ)償方式,電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,易于實(shí)現(xiàn)。
誤差放大器具有信號(hào)自動(dòng)選擇功能,不需要增加選擇器,可大大降低功耗與版圖面積。以上就是LED技術(shù)的相關(guān)知識(shí),相信隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,未來的LED燈回越來越高效,使用壽命也會(huì)由很大的提升,為我們帶來更大便利。