将降压调节器转换为智能可调光LED驱动器设计

时间:2013-11-22来源:网络
流下,低效率会大幅增加灯具散发的热量(600 mV × 4 A = 2.4 W)。降低FB基准电压可以成比例降低功耗,但大多数DC-DC稳压器没有调节此基准的方式。幸运的是,两个技巧可降低大多数降压稳压器的基准电压:使用 SS/TRK引脚—或偏移RSENSE电压。很多通用降压IC包括软启动(SS)或跟踪(TRK)引脚。SS引脚可缓慢增加启动时的开关占空比,从而最大程度地减小启动瞬变。TRK引脚让降压稳压器能够遵循独立电压。这些功能通常结合到单个SS/TRK引脚上。大多数情况下,误差放大器将SS、TRK和FB电压中的最小值与基准进行比较,如图6 所示。

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图6. 使用ADP2384的软启动引脚工作

对于灯具应用,将SS/TRK引脚设置为固定电压,并将其用作新的FB基准。恒压分压器充当基准电压源非常有效。例如,很多降压稳压器IC包括受控低压输出—如ADP2384上的VREG引脚。为了达到更高精度,可以使用简单的2引脚外部精密基准电压源,例如 ADR5040。在任何情况下,从该电源到SS/TRK引脚的电阻分压器形成新的基准电压源。将此电压设置在100 mV和200 mV之间,通常可以提供功耗和LED电流精度之间的最佳平衡。用户选择的基准电压的另一个优点是RSENSE可以选择方便的标准值,从而避免指定或分配任意精密电阻值来设置LED电流的开支和不精确性。

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图7. 使用SS/TRK引脚以降低FB基准电压

使用SS或TRK引脚方法并非对于所有降压稳压器都是可行的,因为有些IC没有这些引脚。另外,对于某些降压IC,SS引脚会改变峰值电感电流,而不是FB基准,因此必须仔细查看产品数据手册。作为一种替代方法,可以产生RSENSE电压偏移。例如,精密电压源和RSENSE之间的电阻分压器提供从RSENSE 到FB引脚的相当恒定的偏移电压(图8)。

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 图8. 产生RSENSE电压偏移

电阻分压器的必需值可以使用公式1计算,其中 VSUP是辅助调节电压, FBREF(NEW)是RSENSE两端的目标电压。

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因此,可使用以下公式获取150 mV的有效反馈基准,其中R2 = 1 kΩ,VSUP = 5 V:

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LED电流为:

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这种方法不需要SS或TRK引脚。FB引脚仍然调节至600 mV(但RSENSE的电压调节至FBREF(NEW))。这意味着芯片的其他功能(包括软启动、跟踪和电源良好指示)仍将正常运行。

这种方法的缺点是RSENSE和FB之间的偏移受到电源精度的严重影响。使用ADR5040等精密基准电压源可能是理想的,但不太精确的±5%基准容差可能在LED电流上产生±12%的变化。表1显示了比较结果:

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精确电流调节的另一个关键是适当布局连接至检测电阻。4引脚检测电阻是理想之选,但可能成本比较昂贵。借助良好的布局技术,我们可以使用传统的2引脚电阻实现高精度,如图9所示。

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关键词: 降压调节器 LED 驱动器设计

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