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MOSFET在單通道降壓轉換器驅動投影儀RGB LED的應用

作者: 時間:2013-04-24 來源:網絡 收藏
外部環路確定驅動所需的電感電流。在中,電感電流與電流相同。因此,控制電路被簡化為單個電感電流監測環路。本設計中,為防止電感電流的次級諧波振蕩,R5將電流誤差放大器增益限制在11.5V/V。電流環路補償沒有零-極點對,從而增大了低頻增益,使電感電流準確穩定在電壓環路的設置值。電壓誤差放大器將R11||R17兩端的檢流電壓與內部100mV基準進行比較,并提供70dB誤差增益。經過放大后的輸出驅動內部電流環路。即使內部電流環路增益較低,由于電壓誤差放大器的高增益也能夠使LED電流穩定在10A。

  電感電流在 LED和Q4形成的本地環路之間切換,電壓誤差放大器輸出需要4級不同電平。因為這4種條件下的輸出電壓不同,所以需要4個電平。4個不同的補償電容(C7、C10、C13和C14)用于存儲電壓誤差放大器輸出,分別對應4種不同的負載條件。補償電容通過模擬開關(Q2、Q5、Q6和Q7)連接到電路,每次接通一路。一旦打開LED,對應的補償電容即刻將誤差放大器輸出調節至上次存儲電壓,從而使LED電流很快上升至10A。

  內部電流環路吸收電感形成的極點,由LED動態阻抗和輸出電容C11構成的輸出極點,所產生的極點頻率遠遠高于開關頻率。電壓環路只有一個極性,為電壓誤差放大器的極點。補償電容(C7、C10、C13和C14)在原點構成一個極點,使電壓環路在1/10頻程通過0dB。

  MAX15025雙通道驅動器(U2、U3)驅動(Q2、Q5、Q6和Q7),在LED負載之間快速切換,電流擺率高達10A/1?s。由C9和R10構成的降損電路減緩了LX節點的開關邊沿,有助于抑制任何過沖/欠沖振鈴。如果輸出電壓超過*V,由R3和R4提供的過壓保護反饋將關斷U1。一旦輸出電壓降至5.4V以下,U1恢復開關操作。濾波電容C1防止由于噪聲引起的錯誤觸發。RC網絡提供從電源導通沿開始的3ms延遲,使U1在輸入電源穩定后開始工作。

  電路波形

4.jpg

圖4. 示波器截圖顯示了其中一個LED (CH3)的電流

  OUTV引腳(CH1)電壓代表電感電流的大小;CLP引腳(CH2)上的電壓代表PWM占空比。電感電流在整個周期內相同。藍光、綠光LED的PWM占空比幾乎相同,但紅光LED較小。在1?s內 LED電流上升并穩定至最終值。

  溫度測量:

  VIN:12V

  IOUT:10A至 LED,每種顏色為20% PWM

  制冷:電路板被強制風冷

  電路板溫度:+53°C

  Q1、Q3外殼:+60°C



關鍵詞: MOSFET 降壓轉換器 RGB LED

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