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主要元件的设计 - 150W多串LED驱动器设计

2012年04月06日 10:47 本站整理 作者:秩名 用户评论(0

  主要元件的设计

  下列步骤是主要元件的选择细节,包括RFB1、RFB2、RF1、RF2、 RDHC,也涉及VRAIL(nom) 、VDHC_READY、VLED、VRAIL(peak)。

  RFB1和RFB2:藉由LM3430透过VDHC接脚流入电流,LM3464提高了VRAIL,直到VLedFB接脚的电压到达2.5V时,VRAIL会达到42V的VDHC_READY。迴授电阻器RFB1和RFB2分别被设计成57.6k?和3.65k。

  RF1和RF2:当VRAIL(nom)是30V时,从LM3430上FB接脚的电压会被调节至1.25V,而迴授电阻器RF1和RF2分别被设计成1.91k?和44.2k。

  RDHC:RDHC的值可以根据VRAIL(peak)来定义,在本文中,VRAIL(peak) 是45伏,RDHC是1.7kΩ。

  电流侦测电阻器: 流过感测电阻器的电流,电阻器的跨压时被调节成0.2V。在本文中,LED的电流是1A,所以感测电阻器被设计成0.2Ω(=0.2V/1A)。

  升压转换器

  图4所示为LM3430所执行的升压转换器图解,以下是选择主要元件细节的说明。

  LM3430所执行的升压转换器图解,以下是选择主要元件细节的说明

  电感器选择:对于一个24V典型的输入电压来说,藉由动态余量控制的方法能将VRAIL调节至VLED为39伏,经计算后的输入电流和负载比率是6.5A和38.5%。常见的选择有电感器电流波ILripple,是一般电感器电流的30%,就是1.95A。300kHz的开关频率,即时ton是1.28μs。因此可以得出计算的电感值为15.7μH,标準值15μH会被选定。另一方面,当输入的电压最小时(18V),输入的电流是最大,也就是8.67A。考虑到效率问题时,实际输入的电流可能比计算值大很多。我们应该选择有高饱和电流和低等效串联电阻。

  金氧半场效晶体管和二极管:金氧半场效晶体管和二极管的额定值视其开启电流而定,这和输入电流最大值有关。在150瓦输出电源的情况下,电源功耗很大,所以需要一个好的散热器。

  输出电容器和滤波器:输出电容器控制着升压转换器的输出电压涟波。这也和调光期间输出电压的暂态回应有关,应选择具负载变化的升压转换器。这边选用了470μF的电容器。为了进一步减少轨道电压的涟波,我们也选用一个2.2μF的陶瓷电容器和一个LC滤波器。当VRAIL(peak) 为45V时,输出电容器的额定电压大于50V。最后我们会应用LC滤波器以进一步减少VRAIL的电压涟波。

  补偿设计:由R1、C1组成的一个主导极点,和一个内部运算放大器被设计成闭迴路循环。闭迴路的直流电增益为40dB,这是高到足以让VRAIL获得一个小稳态误差的状况。此外,稳态误差同时可经由动态余量控制达到最小化。截止频率被设计成5kHz。这是在LED调光期间,在暂态负载的情况下所获得很好的暂态回应。

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( 发表人:电子大兵 )

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