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LED驅(qū)動器升壓轉(zhuǎn)換器簡單開路故障保護(hù)辦法

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:720次  |  2021年08月10日  

驅(qū)動高亮度的一種辦法是對標(biāo)準(zhǔn)升壓轉(zhuǎn)換器拓?fù)溥M(jìn)行修改,以驅(qū)動恒定電流通過負(fù)載。但是,這種實行辦法存在一個嚴(yán)重問題,因為LED串中出現(xiàn)的開路故障會移除負(fù)載電流的通路。由于來自轉(zhuǎn)換器(此時在無反饋情況下工作)的高輸出電壓,這樣可能會對電路造成潛在損壞。本文為您解析一種簡單的健壯開路故障保護(hù)辦法,其使用一個齊納二極管和一個電阻器,并且對總效率的影響可以忽略不計。通過將一個高壓升壓轉(zhuǎn)換器配置為一個恒流驅(qū)動器,用于驅(qū)動3支高亮度白光LED,并在輸出端萌生一個模擬故障狀態(tài),我們可以驗證這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的功能性。該電路將輸出電壓控制在某個安全水平,并在受保護(hù)狀態(tài)下減少輸出電流。


典型高亮度LED升壓轉(zhuǎn)換器


我們經(jīng)常對轉(zhuǎn)換器進(jìn)行修改,以在單節(jié)鋰離子(Li-Ion)、堿性及其它使用中驅(qū)動高亮度LED.在這些使用中,LED串的電壓超出了電池或者電源軌電壓。在標(biāo)準(zhǔn)升壓配置結(jié)構(gòu)中,利用一個分壓器萌生電路的反饋電壓VFb,從而對輸出電壓VOUT進(jìn)行監(jiān)控。轉(zhuǎn)換器對輸出電壓進(jìn)行調(diào)節(jié),讓VFb始終都等于片上參考電壓VREF.這種拓?fù)錇樽赃m應(yīng)型,可用負(fù)載代替反饋分壓器中的上層電阻器,從而保持恒定電流而非恒定電壓,如圖1中LED串所示。負(fù)載電流依靠于升壓轉(zhuǎn)換器的片上參考電壓,其計算辦法如下:


這種簡單實行辦法存在的一個嚴(yán)重問題是,LED串中出現(xiàn)的開路故障會移除負(fù)載電流的通路。當(dāng)沒有電流流過反饋電阻器RSET時,VFb被下拉至接地。作為應(yīng)和,升壓轉(zhuǎn)換器會盡可能地新增其工作占空比至最大值,目的是在反饋(Fb)針腳上維持正確的電壓。利用理想化的升壓轉(zhuǎn)換器傳輸函數(shù)聲明,當(dāng)轉(zhuǎn)換器接近其最大占空比時,可以萌生高輸出電壓(VOUT)。請沉思一個90%(常用值)典型最大占空比且5V輸入的升壓轉(zhuǎn)換器:


轉(zhuǎn)換器輸出端高壓帶來發(fā)生多次故障的可能性。這種電壓可能會超出內(nèi)部或者外部開關(guān)式器件或者無源組件的額定值。另外,假如在沒有采取保護(hù)措施的情況下操作電路,它還會給用戶帶來潛在危險,并可能會在連接時損壞負(fù)載。

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