超越前所未有!TRUEC2技術(shù)的高性能LED射燈方案
LED半導(dǎo)體照明網(wǎng)訊 針對(duì)LED照明負(fù)載特點(diǎn),目前非隔離式的恒流驅(qū)動(dòng)電源的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)基本上是BUCK降壓結(jié)構(gòu),傳統(tǒng)的方案是通過固定關(guān)斷時(shí)間來(lái)固定峰值電流,從而達(dá)到固定輸出電流的控制策略。本文將討論這種控制策略實(shí)現(xiàn)恒流的原理,分析這種開環(huán)控制策略的優(yōu)缺點(diǎn),和應(yīng)用這種控制策略需要做的外圍補(bǔ)償,同時(shí)基于占空比半導(dǎo)體公司新產(chǎn)品DU2401芯片,介紹這種全新的閉環(huán)電流控制策略,詳細(xì)介紹這種控制策略如何突破性提高LED輸出電流精度,從開環(huán)到閉環(huán)是其本質(zhì)的突破。
2原理與設(shè)計(jì)
2.1目前LED非隔離恒流驅(qū)動(dòng)電流領(lǐng)域主流的控制策略
如圖1所示,電路是BUCK降壓結(jié)構(gòu),芯片控制的是MOSFET的源極,這是一種開環(huán)的恒流電流控制方式,控制原理如下:
芯片內(nèi)部有兩個(gè)比較器,其比較參考電平分別為Vpk和Vvalley,與之比較的是Rs兩端的電壓。
Vin上電時(shí),電感L和電流采樣電阻Rs的初始電流為零,LED輸出電流也為零。這時(shí)候,CS比較器的輸出為高,內(nèi)部功率開關(guān)導(dǎo)通,SW的電位為低。電流通過電感L、電流采樣電阻Rs、LED和內(nèi)部功率開關(guān)從Vin流到地,電流上升的斜率由Vin、電感L和LED壓降決定,在Rs上產(chǎn)生一個(gè)壓差Vcs,當(dāng)(Vin-Vcs)>Vpk時(shí),CS比較器的輸出變低,內(nèi)部功率開關(guān)關(guān)斷,電流以另一個(gè)斜率流過電感L、電流采樣電阻Rs、LED和肖特基二極管D,當(dāng)Vin-Vcs<Vvalley時(shí),功率開關(guān)重新打開,這樣使得在LED上的平均電流為:Io=1/(2*Rs)*(Vpk+Vvalley)
所以,這種開環(huán)的控制策略是,根據(jù)兩個(gè)比較電平參考電位Vpk和Vvalley,來(lái)設(shè)定電感電流的峰峰值,從而起到了設(shè)定輸出平均電流值的效果。
這是一種簡(jiǎn)單有效的控制策略,但是由于這是一種開環(huán)控制模式,只能檢測(cè)電感上的峰值電流,無(wú)法檢測(cè)輸出電流,外部條件發(fā)生變化時(shí),兩個(gè)比較器都會(huì)產(chǎn)生延時(shí),輸出電流精度在三種情況下容易出現(xiàn)偏差:
1、當(dāng)輸出電壓發(fā)生變化時(shí)(如:不同的LEDVf和不同串?dāng)?shù))
2、當(dāng)主電感感量發(fā)生變化時(shí)(如:實(shí)際上量產(chǎn)的精度不高)
3、當(dāng)輸入電壓發(fā)生變化時(shí)。
2.2DU2401如何實(shí)現(xiàn)真正全閉環(huán)的恒流控制