降壓調(diào)節(jié)器如何“變身”智能可調(diào)光LED驅(qū)動(dòng)器(二)
如果開關(guān)是內(nèi)部的,則降壓器稱為穩(wěn)壓器,如果開關(guān)是外部的,則稱為控制器。如果兩個(gè)開關(guān)都是晶體管(MOSFET 或BJT),則它是同步的,如果底部的開關(guān)是使用二極管實(shí)施的,則它是異步的。這些類型的降壓電路各有優(yōu)劣,但同步降壓穩(wěn)壓器通??梢詢?yōu)化效率、器件數(shù)量、解決方案成本和電路板面積。遺憾的是,用于驅(qū)動(dòng)高電流LED(高達(dá)4A)的同步降壓穩(wěn)壓器很少,而且成本昂貴。本文以ADP2384為例,展示如何修改標(biāo)準(zhǔn)同步降壓穩(wěn)壓器的連接以調(diào)節(jié)LED電流。
ADP2384高效同步降壓穩(wěn)壓器指定最高4 A的輸出電流,具有最高20 V的輸入電壓。圖4顯示了用于調(diào)節(jié)輸出電壓的正常連接。
圖4. 連接用于調(diào)節(jié)輸出電壓的ADP2384
在工作中,經(jīng)過分壓的輸出電壓連接到FB引腳,與內(nèi)部600 mV基準(zhǔn)進(jìn)行比較,用于生成開關(guān)的適當(dāng)占空比。在穩(wěn)態(tài)下,F(xiàn)B引腳保持在600 mV,因此VOUT調(diào)節(jié)至600 mV乘以分頻比。如果上方的電阻被LED取代(圖5),則輸出電壓必須是需要的任何值(在額定值范圍內(nèi)),將FB維持在600 mV;因此,通過LED的電流被控制在600 mV/RSENSE.
圖5. 基本但不高效的LED驅(qū)動(dòng)器
當(dāng)從FB到地面的精密電阻設(shè)置LED電流時(shí),此電路使用效果很好,但電阻消耗了很多功率: P = 600 mV × ILED對(duì)于低LED電流,這不是大問題,但在高LED電流下,低效率會(huì)大幅增加燈具散發(fā)的熱量(600 mV × 4 A = 2.4 W)。降低FB基準(zhǔn)電壓可以成比例降低功耗,但大多數(shù)DC-DC穩(wěn)壓器沒有調(diào)節(jié)此基準(zhǔn)的方式。幸運(yùn)的是,兩個(gè)技巧可降低大多數(shù)降壓穩(wěn)壓器的基準(zhǔn)電壓:使用 SS/TRK引腳-或偏移RSENSE電壓。
很多通用降壓IC包括軟啟動(dòng)(SS)或跟蹤(TRK)引腳。SS引腳可緩慢增加啟動(dòng)時(shí)的開關(guān)占空比,從而最大程度地減小啟動(dòng)瞬變。TRK引腳讓降壓穩(wěn)壓器能夠遵循獨(dú)立電壓。這些功能通常結(jié)合到單個(gè)SS/TRK引腳上。大多數(shù)情況下,誤差放大器將SS、TRK和FB電壓中的最小值與基準(zhǔn)進(jìn)行比較,如圖6所示。
圖6. 使用ADP2384的軟啟動(dòng)引腳工作
對(duì)于燈具應(yīng)用,將SS/TRK引腳設(shè)置為固定電壓,并將其用作新的FB基準(zhǔn)。恒壓分壓器充當(dāng)基準(zhǔn)電壓源非常有效。例如,很多降壓穩(wěn)壓器IC包括受控低壓輸出-如ADP2384上的VREG引腳。為了達(dá)到更高精度,可以使用簡(jiǎn)單的2引腳外部精密基準(zhǔn)電壓源,例如ADR5040.在任何情況下,從該電源到 SS/TRK引腳的電阻分壓器形成新的基準(zhǔn)電壓源。將此電壓設(shè)置在100 mV和200 mV之間,通??梢蕴峁┕暮蚅ED電流精度之間的最佳平衡。用戶選擇的基準(zhǔn)電壓的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是RSENSE可以選擇方便的標(biāo)準(zhǔn)值,從而避免指定或分配任意精密電阻值來設(shè)置LED電流的開支和不精確性。
圖7. 使用SS/TRK引腳以降低FB基準(zhǔn)電壓
使用SS或TRK引腳方法并非對(duì)于所有降壓穩(wěn)壓器都是可行的,因?yàn)橛行㊣C沒有這些引腳。另外,對(duì)于某些降壓 IC,SS引腳會(huì)改變峰值電感電流,而不是FB基準(zhǔn),因此必須仔細(xì)查看產(chǎn)品數(shù)據(jù)手冊(cè)。作為一種替代方法,可以產(chǎn)生RSENSE電壓偏移。例如,精密電壓源和RSENSE之間的電阻分壓器提供從RSENSE到FB引腳的相當(dāng)恒定的偏移電壓
評(píng)論