基于Supertex的以HV9911升壓式高亮度LED背光驅動(dòng)電路技術(shù)設計
加入技術(shù)交流群
本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/168622.htm
TypeⅠ控制的設計相當簡(jiǎn)單，只要調整Cc即可，因為交越頻率的回路增益之振幅為1
?。ü?）Rs•Gm•（2πfcCc）•1/15•1/Rcs•Aps=1
由上述等式，若其它參數值已知Cc的電容值可計算出。
TypeⅡ控制的等式需被設計如下：
?。ü?）K=tan（45？+Φboost/2）
?。ü?）ωz=1/RzCz=2πfc/K
?。ü?）ωp=Cz+cZ=（2πfc）•K
可得到交越率的回路增益之振幅為1的等式如下：
?。ü?）
同時(shí)解等式（1-6）（1-8）可計算出Rz，Cz及Cc的值。
■利用芯片實(shí)際設計出驅動(dòng)電路
表2驅動(dòng)電路設計參數表
步驟一選擇開(kāi)關(guān)頻率（fs）
對于低壓應用（輸出電壓＜100V），中等功率輸出（＜30w），開(kāi)關(guān)頻率設為200kHz（時(shí)間周期為5ms），對于開(kāi)關(guān)損失以及外部零件的大小來(lái)說(shuō)是個(gè)不錯的折衷方案。若是更高的電壓應用或更高的輸出功率，則考慮外部的開(kāi)關(guān)FET的功率損失，就必須降低開(kāi)關(guān)頻率。
步驟二計算最大開(kāi)關(guān)周期（Dmax）
最大的開(kāi)關(guān)周期可以使用以下方程式計算：
?。ü?）
注意：如果Dmax＞0.85，升壓比例太大，則升壓電路無(wú)法操作在連續導通模式而會(huì )操作在不連續導通模式，以達到所需的升壓比例。
步驟三計算最大電感電流（Iinmax）
最大電感電流為（公式10）
步驟四計算輸入電感量（L1）
輸入電感可以最低的輸入電壓操作下的電感電流25％計算，如下式
?。ü?1）
選擇標準電感量220uH，為達到于最低輸入電壓的操作時(shí)之的效率為90％，則電感的損失約為總輸出功率的2∼3％，使用3％計算電感損失。
?。ü?2）Pind=0.03•Voman•Iove=0.84w
假設80％－20％各別為電感的銅損及鐵損，則電感的等效直流電阻，必須小于
?。ü?3）
電感的飽和電流至少需大于最大電感電流20％。
?。ü?4）
因此電感為220uH，DCR值約0.3Ω，電感飽和電流需大于2A。但是必須注意，選擇電感的有效電流等于Iinmax（雖然可能無(wú)法符合效率的要求）但仍可獲得可接受的結果。
步驟五選擇開(kāi)關(guān)FET（Q1）
跨接于FET的最大電壓等于輸出電壓，使用20％余量來(lái)計算最大突波電壓，FET的耐壓選擇為：
?。ü?5）VFET=1.2Vomax=96V
流經(jīng)過(guò)FET的有效電流為：
?。ü?6）IFET∼Iimax•√Dmax=1.3A
為求得最佳化設計，FET的電流規格必須至少大于3倍的FET有效電流值，以使用最低閘充電電荷（Qg）操作。使用HV9911時(shí)建議FET的Qg需小于25nC目前使用于此案例的FET規格為100V，4.5A，11nC。
步驟六選擇開(kāi)關(guān)二極管（D1）
二極管的耐壓規格與開(kāi)關(guān)FET（Q1）相同，二極管流過(guò)的平均電流等于最大輸出電流（350mA）。雖然二極管的平均電流僅350mA，但在短暫的時(shí)間內二極管載送著(zhù)最大輸入電流IINmax。二極管兩端所跨之電壓需相對應于瞬間流過(guò)的電流而非平均電流，假設有1％功率損失于二極管上，則二極管兩端的壓降則必須小于：
?。ü?7）
最好選擇蕭特基二極管，當輸出電壓小于100V時(shí)，它不需要考量逆向回復的損失，因此在此案例中選擇100V，1A蕭特基二極管，它的順向通過(guò)電壓在IINmax時(shí)為0.8V。
步驟七選擇輸出電容（Co）
輸出電容的電容值需視LED的動(dòng)態(tài)電阻，LED串的漣波電流及LED電流而定，使用HV9911的設計中，較大的輸出電容（較低的漣波輸出電流）將可獲得較佳的PWM調光結果，升壓電路的輸出以模型簡(jiǎn)化如圖9a將LED以定電壓負載串聯(lián)一個(gè)動(dòng)態(tài)阻抗，輸出阻抗（RLED與Co的并聯(lián)組合）被以二極管電流Idiode驅動(dòng)著(zhù)，穩態(tài)的電容電流波形如圖9b所示。
圖9升壓電路的輸出
DIY機械鍵盤(pán)相關(guān)社區:機械鍵盤(pán)DIY
評論