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基于DC/DC變換器的LED驅動(dòng)電路的設計

作者: 時(shí)間:2012-09-02 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò ) 收藏

 2.2 電流采樣與疊加

  相比于電壓模式,電流模式具有更快的瞬態(tài)響應速度。不過(guò),在占空比大于50%時(shí),易發(fā)生次諧波振蕩,需要額外添加斜坡補償來(lái)克服。

  本文采用采樣電路輸出信號與斜坡補償信號相疊加的補償方式。

  電流采樣與疊加電路如圖3所示。電流采樣電路實(shí)際上為一個(gè)二級運放,MN3與MN4為運放的第一級,組成共柵極的差分對結構,并以電流鏡MP14與MP15作為有源負載。MN5為運放的第二級,為一個(gè)共源極結構,且以MP12作為有源負載。

圖3 電流采樣與疊加電路。

圖3 電流采樣與疊加電路。

  MP1的作用是為第二級提供一個(gè)靜態(tài)電流,使得當CS端為零時(shí),第二級仍能有一個(gè)靜態(tài)電流,保持第二級的開(kāi)啟。具體原理為:MP14與MP15的尺寸相同,則電流I5與I6相等;同時(shí),MN3與MN4的尺寸相同,它們的柵源電壓也應相同。從圖3可以看出,MN3與MN4的柵電位相同,這就決定了它們的源極電壓也應相同,即電阻R4與R5上的壓降相同,從而電流I7與I8相等。由于I7=I4+I5,I8=I3+I6,結合前面的分析I5=I6,便可以得到I3=I4.通過(guò)上面的分析可知,運放第二級的電流由MP13設定,通過(guò)改變MP13與MP16的電流鏡像比例,調節第二級靜態(tài)電流的大小。

  當CS端有一個(gè)大小為VCS的值時(shí),則應該使運放第一級的輸出增加,從而使電流I3增大。具體分析為,由于I4與I5大小一定,則電阻R4上的壓降一定,CS端電壓增加了VCS后,R4上的電壓也增加VCS,R5上的電壓也應該增加VCS.這就要求R5上的電流增加VCS/R5,由于I6保持不變,則應該使I3增加VCS/R5.VCS為電感電流作用于一個(gè)小的采樣電阻上產(chǎn)生的壓降,VCS的變化情況反映了電感電流的變化情況,且VCS變化大小完全正比于電感電流的變化大小。假設采樣電阻為RS,電感電流的斜率為K,則I3的斜率為KRS/R5.設電感電流的上升斜率和下降斜率分別為K1與K2,對應的I3的斜率分別為K1RS/R5和K2RS/R5.電流疊加模塊由MP10、MP11、R3和Q3組成。從圖2可以看出,VSLOPE比電容C1上的電壓高一個(gè)VBE,而在圖3中又下降了一個(gè)VBE后作用于R2上,相當于電容C1上的電壓直接作用于電阻R2上。結合(2)式,電流I2的斜率m1為:

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