鉅大鋰電 | 點(diǎn)擊量:0次 | 2019年12月28日
LED驅(qū)動(dòng)簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)要點(diǎn)解析
為了幫助滿足消費(fèi)者需求并使這類數(shù)字設(shè)備變得更薄,一些廠商轉(zhuǎn)向使用LLC諧振半橋轉(zhuǎn)換器來(lái)為這些設(shè)備的發(fā)光二極管(LED)背光提供驅(qū)動(dòng)。這是因?yàn)椋眠@種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)所實(shí)現(xiàn)的零電壓軟開關(guān)(ZVS)可帶來(lái)更高效的高功率密度設(shè)計(jì),并且要求的散熱部件比硬開關(guān)拓?fù)涓佟?/p>
這類拓?fù)湓O(shè)計(jì)存在的一個(gè)問(wèn)題是LLCdc/dc傳輸函數(shù)會(huì)隨負(fù)載變化而出現(xiàn)明顯變化。但是,這樣會(huì)使在LED驅(qū)動(dòng)器中建立LLC控制器和補(bǔ)償電流環(huán)路變得更加復(fù)雜。為了簡(jiǎn)化這一設(shè)計(jì)過(guò)程,本文將討論一種被稱作脈寬調(diào)制(PWM)LED亮度調(diào)節(jié)的設(shè)計(jì)方法,其允許LED負(fù)載隨亮度調(diào)節(jié)變化的同時(shí)讓dc/dc傳輸函數(shù)保持恒定。
研究傳輸函數(shù)(M(f))的LLC諧振半橋dc/dc
LLC諧振半橋控制器dc/dc(請(qǐng)參見(jiàn)圖1)是一種脈沖頻率調(diào)制(PFM)控制拓?fù)?。半橋FET(QA和QB)異相驅(qū)動(dòng)180,并利用一個(gè)電壓控制振蕩器(VCO)調(diào)節(jié)/控制頻率。這反過(guò)來(lái)又能調(diào)節(jié)諧振電感(Lr)形成的分壓器阻抗、變壓器磁電感(LM)、反射等效阻抗(RE)和諧振電容器(Cr)進(jìn)行調(diào)節(jié)。僅有LM中形成的電壓通過(guò)變壓器匝數(shù)比(a1)反射至次級(jí)線圈。
圖1LLC諧振半橋/控制器
我們可以標(biāo)準(zhǔn)化和簡(jiǎn)化一次諧波近似法傳輸函數(shù)M(f)的使用。M(f)的方程式4中,標(biāo)準(zhǔn)化的頻率(fn)被定義為開關(guān)頻率除以諧振頻率(fO)。盡管只是一種近似值方法,但在理解M(f)如何隨輸入電壓、負(fù)載和開關(guān)頻率變化而變化時(shí),該簡(jiǎn)化方程式還是非常有用的。
調(diào)節(jié)dc電流以調(diào)節(jié)LED亮度LLC諧振LED驅(qū)動(dòng)器中實(shí)現(xiàn)LED亮度調(diào)節(jié)的一種方法是調(diào)節(jié)通過(guò)LED的dc電流。這樣做存在一個(gè)問(wèn)題:DC電流變化后,LLC的輸出阻抗也隨之改變。如果考慮不周,則這種變化會(huì)帶來(lái)M(f)變化,從而使LED驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)變得更加復(fù)雜。
負(fù)載變化帶來(lái)的問(wèn)題設(shè)計(jì)一個(gè)半橋轉(zhuǎn)換器并不是一件容易的事情。設(shè)計(jì)人員要根據(jù)ZVS要求選擇磁化電感(LM)。他們還要調(diào)節(jié)a1、Cr和Lr,以獲得理想的M(f)和頻率工作范圍。但是,M(f)會(huì)隨Q變化而改變,而Q又會(huì)隨著輸出負(fù)載(RL)變化而變化。詳情請(qǐng)參見(jiàn)圖2.
諧振LLC半橋LED的M(f)變化會(huì)使電壓環(huán)路補(bǔ)償和變壓器選擇變得更加困難、復(fù)雜和混亂,因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)過(guò)程中需要考慮的各種變化實(shí)在太多了。
圖2M(f)隨負(fù)載而變化