LED半導體照明網(wǎng)訊 針對LED照明負載特點,目前非隔離式的恒流驅動電源的拓撲結構基本上是BUCK降壓結構,傳統(tǒng)的方案是通過固定關斷時間來固定峰值電流,從而達到固定輸出電流的控制策略。本文將討論這種控制策略實現(xiàn)恒流的原理,分析這種開環(huán)控制策略的優(yōu)缺點,和應用這種控制策略需要做的外圍補償,同時基于占空比半導體公司新產(chǎn)品DU2401芯片,介紹這種全新的閉環(huán)電流控制策略,詳細介紹這種控制策略如何突破性提高LED輸出電流精度,從開環(huán)到閉環(huán)是其本質(zhì)的突破。
2原理與設計
2.1目前LED非隔離恒流驅動電流領域主流的控制策略
如圖1所示,電路是BUCK降壓結構,芯片控制的是MOSFET的源極,這是一種開環(huán)的恒流電流控制方式,控制原理如下:
芯片內(nèi)部有兩個比較器,其比較參考電平分別為Vpk和Vvalley,與之比較的是Rs兩端的電壓。
Vin上電時,電感L和電流采樣電阻Rs的初始電流為零,LED輸出電流也為零。這時候,CS比較器的輸出為高,內(nèi)部功率開關導通,SW的電位為低。電流通過電感L、電流采樣電阻Rs、LED和內(nèi)部功率開關從Vin流到地,電流上升的斜率由Vin、電感L和LED壓降決定,在Rs上產(chǎn)生一個壓差Vcs,當(Vin-Vcs)>Vpk時,CS比較器的輸出變低,內(nèi)部功率開關關斷,電流以另一個斜率流過電感L、電流采樣電阻Rs、LED和肖特基二極管D,當Vin-Vcs<Vvalley時,功率開關重新打開,這樣使得在LED上的平均電流為:Io=1/(2*Rs)*(Vpk+Vvalley)
所以,這種開環(huán)的控制策略是,根據(jù)兩個比較電平參考電位Vpk和Vvalley,來設定電感電流的峰峰值,從而起到了設定輸出平均電流值的效果。
這是一種簡單有效的控制策略,但是由于這是一種開環(huán)控制模式,只能檢測電感上的峰值電流,無法檢測輸出電流,外部條件發(fā)生變化時,兩個比較器都會產(chǎn)生延時,輸出電流精度在三種情況下容易出現(xiàn)偏差:
1、當輸出電壓發(fā)生變化時(如:不同的LEDVf和不同串數(shù))
2、當主電感感量發(fā)生變化時(如:實際上量產(chǎn)的精度不高)
3、當輸入電壓發(fā)生變化時。
2.2DU2401如何實現(xiàn)真正全閉環(huán)的恒流控制