基于MAX16821的6A降压型LED驱动器设计
来源： 作者： 发布时间：2015-03-29 13:32:26 浏览量：反馈补偿
电阻R2和R23限制高频电流环路的增益，补偿次级谐波振荡。在电流环路传输函数中远远低于单位增益频率的位置设置一个零点，既可以保证在低频区有足够的增益，又可以保证电感电流的误差非常小。利用C1、C19构建该零点。在PWM关闭、导通时，Q1和Q2交替连接到RC网络，实现补偿。本设计可保持C1、C19的电量，使PWM响应更加迅速。
由于直接测量电感电流，驱动电路的传输函数中没有输出极点。外部电压环路简化成一个单极点系统，而电压误差放大器在设定频率范围内确定这唯一极点。为了避免两个反馈环路相互干扰，C21和C22将外部环路的单位增益频率降至电流环路单位增益频率的十分之一。Q7和Q10保持补偿电容的电荷，保证在PWM脉冲变化时，电压误差放大器的输出能即刻切换至所要求的数值。电阻R24、R25可避免Q7和Q10状态变化产生的电荷注入而导致的C21、C22充/放电。
LED电流上升/下降时间
本设计要求在PWM工作产生6A LED电流时，LED电流的上升/下降时间保持在1µs以内。这就要求使用较小的输出滤波电容和较大电感，在满足LED电流最大纹波的要求的前提下满足上述条件。PWM处于关闭状态时，Q一体电感9导通，建立可编程的电感电流回路。如果LED电流设置为扁平型电感6A，电感电流将由MAX16821调整在6A。输出再次导通时，电感电流对输出电容C8充电。C8的充电速率决定了LED电流的上升时间，基于这一点计算C8的取值。因为Q9的放电速度远快于C8，所以LED电流的下降时间远远小于1µs。
电路波形
图3. 参考设计测试数据：LED电压(CH1)、LED电流(CH2)和OUTV电压(CH3)
图4. 参考设计测试数据：LED电压(CH1)、LED电流(CH2)和CLP电压(CH3)
图5. LED电压(CH1)和LED电流(CH2)上升时间的测试数据
图6. LED电压(CH1)和LED电流(CH2)下降时间的测试数据
测试参数
温度测量
- VIN：10V
- IOUT：6A
- TA：25°C
- 电路板温度：+50°C
- Q3、Q4和Q9温度：+52°C
- U1表面温度：+47.5°C
- L1磁芯温度：+75°C (电流为5.8A时，L1温度高出环境温度40°C)
上电顺序
- 在VIN+和GND之间连接0至20V、5A电源(PS1)。
- 在J6 (V_CONTROL)连接0至5V电源(PS2)。
- 将额定值大于6A的LED通过尽可能短的连线连接到LED+和LED-，以降低引线电感。如果需要较长连线，请务必使用双绞线连接。 一体电感器
- J5电感器的检测、J8保持开路。
- 打开PS2电源，输出1.1V。
- 逐渐增大PS1电源输出，达到10V。LED被点亮，工作在1.5A连续电流。
- 将一个幅度为3V至5V、30%占空比的信号连接至PWM引脚。LED电流将由PWM信号控制通、断。
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