驅(qū)動(dòng)LED串的DCM升壓轉(zhuǎn)換器簡(jiǎn)化分析第2部分：實(shí)際考慮

表1. 演示板電路參數(shù)

在高頻時(shí)，理論計(jì)算與實(shí)證階段測(cè)量值之間的差異變得明顯。差異歸因于等式(1)的調(diào)制傳遞函數(shù)分子中缺少RHPZ項(xiàng)，在參考資料[4]的簡(jiǎn)化計(jì)算中被描述為一項(xiàng)局限。

低頻增益理論值與測(cè)量結(jié)果之前的些微差異(約1 dB)被觀察到。升壓電感、晶體管及整流器的工作損耗在推導(dǎo)直流工作點(diǎn)的過(guò)程中被忽略。如果顧及這樣的損耗，占空比直流 工作點(diǎn)將會(huì)略大，導(dǎo)致低頻增益減少。通過(guò)調(diào)整 等式(2)中的Vin (減小輸入電壓以減小電阻損耗)及Vout(增加輸出電壓以納入升壓二極管電壓降)項(xiàng)，就可以觀察到這一點(diǎn)。

系統(tǒng)性能

圖1中所示的LED調(diào)光電路的1000:1 200 Hz PWM調(diào)光工作波形如圖6所示。VC波形上有少許補(bǔ)償電容電壓放電，這是Q9雙向開(kāi)關(guān)響應(yīng)時(shí)間與透過(guò)D19的PWM鉗位激活之間的競(jìng)爭(zhēng)條件產(chǎn)生的結(jié)果。電阻R29被引入，與鉗位二極管D19串聯(lián)連接，以限制補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)電荷耗盡。VFB波形維持想要的數(shù)字波形及幅值(無(wú)模擬調(diào)光)。

PWM信號(hào)指令轉(zhuǎn)為低態(tài)后出現(xiàn)額外短路持續(xù)時(shí)間GDRV波形(第6個(gè)脈沖)，這是NCV887300內(nèi)部邏輯傳播延遲響應(yīng)時(shí)間的結(jié)果。此額外脈沖的能量有利于幫助維持輸出升壓電容中的電荷，因?yàn)樗a(bǔ)償了深度PWM調(diào)光工作模式期間的某些寄生漏電流能量損耗。

圖6：1000:1 200 Hz深度調(diào)光工作

結(jié)論

本文第1部分介紹的驅(qū)動(dòng)LED串的DCM升壓轉(zhuǎn)換器的理論小信號(hào)響應(yīng)等式在本文第2部分中有效地應(yīng)用于分析LED PWM調(diào)光電路。我們探討了200 Hz 1000:1深度調(diào)光能力的實(shí)際層面問(wèn)題。我們得到了仿真和測(cè)量結(jié)果，與忽略相位誤差的情況進(jìn)行比較;由于理論表達(dá)式中缺少RHPZ項(xiàng)，導(dǎo)致高頻時(shí)出現(xiàn)相位誤差。1000:1 200 Hz PWM工作波形顯示出了極佳的工作性能。

參考資料

1. ON Semiconductor NCV887300 Automotive Grade Non-Synchronous Boost Controller Datasheet, www.onsemi.com/PowerSolutions/product.do?id=NCV8873.

2. Nichia Corporation NSSW157AT White LED Datasheet, http://www.nichia.co.jp/en/product/led.html#.

3. C. Basso, “Switch Mode Power Supplies: SPICE Simulations and Practical Designs”, McGraw-Hill 2008, ISBN 978-0-07-150859-9.

4. C. Basso, A. Laprade, “Simplified Analysis of a DCM Boost Converter Driving an LED String, Part I: Theoretical Analysis”.