組合的電壓和電流控制環(huán)路可簡化LED驅(qū)動器、高容量電池/超級電容器充電器和最大功率點(diǎn)跟蹤太陽能應(yīng)用

　　恒定電流 / 恒定電壓 (CC-CV) 應(yīng)用的迅速發(fā)展 (尤其是在 LED 照明以及高容量電池和超級電容器充電器領(lǐng)域之中) 給電源設(shè)計(jì)人員帶來了挑戰(zhàn)，他們必需及時(shí)適應(yīng)電流和電壓控制環(huán)路之間日益復(fù)雜的相互作用與影響。專為 CC-CV 而特別設(shè)計(jì)的開關(guān)模式轉(zhuǎn)換器可提供一項(xiàng)明顯的優(yōu)勢，尤其當(dāng)電源的功率有限或者其功率在多個(gè)爭用負(fù)載之間進(jìn)行分配時(shí)更是如此。

　　例如，我們不妨考慮一下從功率受限電源以極短的時(shí)間完成一個(gè)超級電容器充電的難題。為了保持恒定的輸入功率，受控的充電電流必須在輸出 (超級電容器) 電壓增加時(shí)減小。通過無縫地組合一個(gè)電流調(diào)節(jié)環(huán)路和兩個(gè)電壓調(diào)節(jié)環(huán)路以控制一個(gè)外部 N 溝道電源開關(guān)，LT^®3796 解決了功率受限或恒定電流 / 恒定電壓調(diào)節(jié)的問題。該器件三個(gè)跨導(dǎo)誤差放大器 (它們匯總至補(bǔ)償引腳 V_C) 的固有線“或”工作特性可確保恰當(dāng)?shù)沫h(huán)路 (即：最接近穩(wěn)定狀態(tài)的那個(gè)環(huán)路) 居支配地位。

　　附加的獨(dú)立型電流檢測放大器可針對任意數(shù)目的功能進(jìn)行配置，包括輸入電流限制和輸入電壓調(diào)節(jié)。

　　LT3796 的寬 V_IN 范圍 (6V 至 100V) 及軌至軌 (0V 至 100V) 輸出電流監(jiān)視和調(diào)節(jié)使其適用于眾多的應(yīng)用，從太陽能電池充電器到高功率 LED 照明系統(tǒng)等均在其列。固定開關(guān)頻率、電流模式架構(gòu)在一個(gè)很寬的電源和輸出電壓范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定的操作。LT3796 采用高壓側(cè)電流檢測，因而能用于升壓型、降壓型、降壓-升壓型或 SEPIC 和反激式拓?fù)洹?/p>

　　具穩(wěn)健輸出短路保護(hù)功能的高功率 LED 驅(qū)動器

　　圖 1 示出了被配置為一個(gè)升壓型轉(zhuǎn)換器的 LT3796，其采用寬輸入范圍驅(qū)動一個(gè) 34W LED 燈串。LED 電流在低輸入電壓條件下被降額，以避免外部功率組件出現(xiàn)過熱。前端電流檢測放大器利用下式將輸入電流轉(zhuǎn)換為 CSOUT 引腳上的一個(gè)電壓信號，由此來監(jiān)視輸入電流：

　　V_CSOUT = II_N • R_SNS1 • R6 / R5

　　FB1 引腳上的電阻器網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)提供 OPENLED 保護(hù)，該功能可限制輸出電壓并防止 ISP 引腳、ISN 引腳和若干外部組件超過其最大額定值。如果某個(gè) LED 發(fā)生開路故障或 LED 燈串從高功率驅(qū)動器移除，則 FB 恒定電壓環(huán)路將在接管以后起作用，并將輸出調(diào)節(jié)至 92.5V。另外，/ VMODE標(biāo)記也被置為有效，以指示發(fā)生了 OPENLED 事件?！　?/p>

 

　　LT3796 包含了獨(dú)立于 LED 電流檢測的短路保護(hù)功能電路。該短路保護(hù)功能可避免產(chǎn)生過大的開關(guān)電流，并對功率組件實(shí)施保護(hù)。將保護(hù)門限 (典型值為 375mV) 設(shè)計(jì)為比默認(rèn)的 LED 電流檢測門限高 50%。

　　當(dāng)檢測到 LED 過流時(shí)，GATE 引腳驅(qū)動至 GND 以停止開關(guān)操作，TG 引腳被拉至高電平以使 LED 陣列與電源通路斷接，而且 / FAULT 引腳被置為有效。增設(shè)了肖特基二極管 D2，以避免 PMOS M2 的漏極在通過一根長電纜短路至地時(shí)擺動至遠(yuǎn)低于地電位的電平。內(nèi)置了輔助 PNP Q1，以進(jìn)一步限制瞬態(tài)短路電流。

　　如果在 SS 引腳和 V_REF 引腳之間沒有電阻器，則轉(zhuǎn)換器進(jìn)入打嗝模式并周期性地進(jìn)行重試，如圖 2 所示。假如在 V_REF 和 SS 引腳之間布設(shè)了一個(gè)電阻器 (用以在 LED 短路期間將 SS 引腳保持在高于 0.2V)，則 LT3796 進(jìn)入鎖斷模式 (此時(shí) GATE 引腳為低電平，而 TG 引腳為高電平)，如圖 3 所示。如需退出鎖斷模式，則 EN/UVLO 引腳必須從低電平切換至高電平?！　?/p>