淺談如何實(shí)現LLC LED驅動(dòng)器簡(jiǎn)化設計

　　這時(shí)，ZVS丟失，并且反饋環(huán)路會(huì )讓LLC控制器一直鎖閉在該區域內?，F在，反饋誤差放大器嘗試要求更低的開(kāi)關(guān)頻率，以提高功率級無(wú)法達到的增益，因為轉換器可能工作在圖2中虛線(xiàn)的右邊區域。ZVS丟失時(shí)，FET QA和QB消耗更多功率，FET會(huì )因過(guò)熱而損壞。為了避免設計中出現這種問(wèn)題，需要對所有M（f） 曲線(xiàn)進(jìn)行分析，然后適當地限制最小開(kāi)關(guān)頻率（f），以防止轉換器（M（f））工作在圖2中虛線(xiàn)的左側區域。

　　PWM 亮度調節簡(jiǎn)化設計過(guò)程

　　對于要求亮度調節的 LLC 諧振半橋 LED 驅動(dòng)器而言，簡(jiǎn)化設計過(guò)程的一種方法是使用一種被稱(chēng)為 PWM 亮度調節的技術(shù)。圖 3 顯示了一個(gè) LLC 轉換器的功能原理圖，它的 LLC 控制器便使用了這種 PWM 亮度調節技術(shù)。在我們的例子中，我們使用了 UCC25710。

　　圖 3 使用 PWM 亮度調節技術(shù)的 LLC 半橋 LED 驅動(dòng)器。

　　這種技術(shù)利用一個(gè)控制 FET QC 的固定低頻信號 （DIM），它以邏輯方式添加至QA 和 QB FET 驅動(dòng)。DIM 信號為高電平時(shí)，LED 背光燈串被控制在某個(gè)固定峰值電流 （VRS/RS）。一旦 DIM 變?yōu)榈碗娖?，QA、QB 和 QC 立即關(guān)閉。QA、QB 和 QC 關(guān)閉后，LED 二極管便停止導電，同時(shí)輸出電容器 （COUT）存儲能量，以備準時(shí)開(kāi)始下一個(gè) DIM 周期。更多詳情，請參見(jiàn)圖 4 所示波形。

　　圖 4 PWM 亮度調節波形

　　通過(guò)調節 DIM 信號的占空比 （D） 實(shí)現對平均二極管電流 （ID） 的調節，從而控制 LED 的亮度。

　　盡管 LLC 諧振半橋從主級到次級為 LED 供電，但是負載 （RL） 到LLC傳輸函數 （M（f）） 依然恒定，即使 LED 的平均電流隨占空比而變化。

　　使用固定 RL 且給定 Lr、Cr 和 LM 時(shí)，等效反射阻抗 （RE） 恒定，Q 保持不變。這時(shí)僅得到一條 M（f） 曲線(xiàn)，其隨頻率（請參見(jiàn)圖 5）變化，而不受使用變量 RL 的傳統 LED 亮度調節方法得到的多條曲線(xiàn)（請參見(jiàn)圖 2）的影響。在設計中只處理一條 M（f） 曲線(xiàn)，讓環(huán)路補償和變壓器選擇變得更加簡(jiǎn)單，從而簡(jiǎn)化設計過(guò)程。另外，設置最小開(kāi)關(guān)頻率時(shí)還需要注意另一條曲線(xiàn)，以確保 ZVS 得到維持。這時(shí)，最小f設置為單 M（f） 曲線(xiàn)的峰值（請參見(jiàn)圖 5）。

　　圖 5 使用 PWM 亮度調節技術(shù)驅動(dòng) LED 的 M（f）

　　設計一個(gè) LED 驅動(dòng)用 LLC 諧振半橋轉換器并不容易。傳統 LLC的dc/dc 增益隨負載變化會(huì )有較大范圍的變化。我們需要對許多條增益曲線(xiàn)進(jìn)行評估。這讓環(huán)路補償和變壓器設計/選擇變得更加復雜和混亂。要想簡(jiǎn)化設計過(guò)程，把 LLC 和 PWM 亮度調節技術(shù)組合使用是一種較為理想的選擇。這是因為 LLC 在供能期間會(huì )承受固定負載 （RL），但在亮度調節期間 LED 電流會(huì )出現變化。結果是，LLC 增益變化更小，從而讓環(huán)路補償和變壓器選擇/設計更加簡(jiǎn)單。