led驅動電源電路應用問題

關于LED驅動電源電路的恒流運用，如果對隔絕沒有要求，而且輸出電流不大的話，那么Buck型結構應該是性價比最好的選擇。首要，平等的功率等級以及輸入輸出規格下，Buck型電路中開關管的電壓應力是 最小的，實踐承受的最大電壓即輸入直流母線電壓，因此500V耐壓的開關管即可滿足通用輸入規劃的要求。其次，Buck型電路的磁性器材也是結構最為簡略的，一般情況下只需一個繞組。當然還有很 多其他的利益，期望我們可以幫助補償。 Buck型電路用于LED驅動我接觸最早的應該是HV9910，這是一個簡略的峰值電流方式PWM控制器，論壇曾有很多前輩談論它的對錯。個人認為，這個IC算是過期了，為了保證較好的電流精度，對輸入輸 出的改動規劃以及電感量的精度都有嚴厲的要求。這次的帖子我計劃以我接觸過的兩個用的比較多的IC來談論Buck型LED驅動電路，它們是晶豐明源的BP2822以及占空比的DU8623。首要有必要聲明， 這里僅作為技術交流，不涉及廣告成分。

 第一種是高邊驅動NMOS的辦法。這種Buck型電路是在低壓DCDC中見得最多的。他的利益是輸入輸出是共地的，而且公共端是體系電位最低點。在高壓Buck中，我們很罕見到這種辦法，原因在于高邊 NMOS需求自舉升壓起浮驅動，高壓的驅動電路太占芯片的面積了。所以可以夢想，為什么一片凹凸邊驅動器價格動輒好幾塊錢。 第二種是高邊驅動PMOS，這種結構的利益和第一種相同，也不需求自舉升壓驅動，但卻是比較罕見，原因在于PMOS的多子為空穴，遷移率低，形成PMOS的功用較差，別的，這種驅動要以輸入為參看， 同樣會比較復雜。 第三種是高壓Buck型LED驅動器中最為多見的，今天要說的兩個IC都是這種結構。它的利益很明顯：控制電路不需求承受高壓就能很好地完成對功率管的驅動，因此IC的本錢可以做到很低。而在LED以 外的運用中，我們簡直不會這樣用，原因很簡略，這種結構的公共端是電源輸入正端，不符合我們的習氣。說完上面這些，我們就來看看這些電路是怎么來恒流的。首要，我們要搞清楚恒流的概念，恒的是負載的均勻電流，關于Buck拓撲，也便是電感的均勻電流。關于任何一種拓撲，一個開關周期內電感 的電流都是先升到峰值，再降到谷值的，這個谷值或許大于0（連續方式），也或許等于0（斷續方式或許臨界方式）或許小于0（這種情況只會在同步整流的結構中出現）。如果是連續方式或許臨界 方式，那么電感的均勻電流就等于峰值電流加上谷值電流除以2，即： Io_avg=IL_avg=(IL_peak+IL_valley)/2 如果要恒流，只需將電感的峰值電流和谷值電流定死就行。如下圖，關于低邊Buck型結構，開關管打開時，電流按照藍線方向活動，電感電流逐步上升，如果檢測Rcs上的電壓到達必定值（即電感電 流到達必定值）時開關管關斷，那么峰值電流就定下來了。假定這個閾值為Vthh，那么峰值電流大小為： IL_peak=Vthh/Rcs 接下來的開關周期內，電感通過二極管D續流，如下圖所示。這就出現了一個問題，此刻的電流不再流經開關管，控制電路無法知道電流下降到何種程度了。 怎么辦？先看一下下面這個圖。用過臨界方式PWM控制IC的應該很快可以看出來，這種結構可以完成在電感電流下降到0鄰近時從頭翻開開關管，也便是說，可以強逼電路作業在臨界作業方式。運用一 個輔佐繞組，開關管關斷期間，電感電流下降，輔佐繞組感應發生一個正電壓，當電感電流下降為零時，感應電壓消失，觸發開關管從頭打開。D1這個二極管是用來阻斷開關管打開時輔佐繞組上的反 壓的，實踐上我們或許看不到這個二極管，因為可以在IC內部A2的反相輸入端反向并接一個二極管到地，效果相同的。 這個電路使得電感電流波形非?？拷蠄D的臨界方式，也就完成了輸出的恒流： Io_avg=IL_avg=(IL_peak+IL_valley)/2=IL_peak/2 這便是BP2822的作業方式。

我們會問，為什么BP2822的運用中沒有這個輔佐繞組？確實沒有，這個繞組必定讓電感的加工變得復雜，本錢會略微上升。那么它是怎么檢測電感電流下降到零的呢。我們 可以先想一下反激作業在斷續方式下，開關管漏極電壓在打開前上一個周期內的波形是什么樣的。沒錯，會出現振蕩。那Buck型的會不會也有這樣現象呢？會。 我們看下圖。假定電流在t時刻過零，則t-時刻有： Vds=Vcoss=Vin 在t+時，電感電流為零，C遠大于Coss，C視為短路，則Coss與L構成串聯諧振回路，諧振頻率為 初始振蕩幅度為Vin。用saber仿一下，確實如此。 有這個振蕩，那就好辦了，只需檢測這個振蕩一開始，我們就把開關管從頭打開，那么久非?？拷R界作業方式了。甚至，我們可以檢測到這種振蕩抵達谷值時將開關管打開，那么便是我們所說的準 諧振（QR)了。但是仍然有問題。不涉及到IC的或許不知道，國內絕大多數集成功率管的IC都是將控制部分的裸片和一個外置的功率管裸片封裝到一同的，也便是單片封裝，而不是單片集成。那么， 功率管漏端和控制IC根本都是沒有銜接聯系的，那又怎么獲得這個振蕩信號呢？ 這一點，還和驅動結構相關。為了減小IC功耗，BP2822這類IC都是采用源極驅動的辦法。也便是說，芯片實踐驅動的是一個低壓的功率管，別的一個高壓功率管用來承受耐壓，下圖可以闡明這一結 構。運用一個二極管和電容，就可以得到這個振蕩信號。但是，這個二極管和電容是需求承受高壓的，放在IC內部是不現實的，放在芯片外部，無疑增加了外圍的復雜度。攻芯技電源