升壓轉換器的簡(jiǎn)單開(kāi)路保護
我們選用1mA值作為保護電流(IPRO),以計算RPRO值:
我們?yōu)閆D1選擇一個(gè)15V齊納二極管,以表現約10V預計負載電壓時(shí)的最小漏電流,同時(shí)還將輸出控制在遠低于升壓轉換器最大允許輸出電壓(40V)的某個(gè)值。輸出電壓被控制在齊納二極管電壓(VZD1),其與轉換器參考電壓的和為:
利用選擇的負載電流和保護電阻器,計算與預期負載電流的偏差(參見(jiàn)下列方程式10)。數據表值200nA用于反饋偏置電流(IFB),1μA值則用于預計的齊納二極管漏電流,VOUT約為10V。
電路的目標負載電流為260mA。正如我們所看到的那樣,一旦組件理論值被方程式10中的有效值代替,它們引起的誤差將遠多于保護電路本身帶來(lái)的誤差。
為了測試保護電路的運行情況,我們使用一個(gè)38Ω的電阻器十進(jìn)位箱代替LED串,目的是模擬設計負載電流下LED串的電壓。通過(guò)快速地將負載電阻從38Ω改變?yōu)?038Ω,可以模擬一次開(kāi)路故障。如圖3所示,這種輸出電流變化(綠色線(xiàn)條)表明了負載阻抗的突然變化。為了進(jìn)行補償,TPS61170輸出電壓(黃色線(xiàn)條)上升,以重新達到設計負載電流。但是,這種變化不會(huì )始終如此,直到達到其最大占空比,輸出電壓穩定在了約16V的箝位電壓。
結論
我們?yōu)槟榻B了一種給配置為恒定電流LED驅動(dòng)器的升壓轉換器提供開(kāi)路保護的簡(jiǎn)單方法。這種電路由一個(gè)齊納二極管和一個(gè)附加電阻器組成,其將輸出電壓限制在一個(gè)安全水平,同時(shí)在負載出現開(kāi)路故障時(shí)降低輸出電流。另外,這種方法給負載電流計算過(guò)程帶來(lái)了一些誤差,并使正常電路運行期間的效率稍有降低,但這些影響都可以忽略不計。將一個(gè)升壓轉換器配置為一個(gè)LED驅動(dòng)器,并添加一個(gè)15V齊納二極管和一個(gè)1.2kΩ電阻器,用于輸出保護。這樣便演示論證了這種保護電路的功能性。該演示論證電路在模擬負載故障狀態(tài)下的輸出表現符合我們的預期。
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