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基于TRUEC2的高性能LED射灯方案解析
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2017-12-11
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1 引 言
针对LED照明负载特点，目前非隔离式的恒流驱动电源的拓扑结构基本上是BUCK降压结构，传统的方案是通过固定关断时间来固定峰值电流，从而达到固定输出电流的控制策略。本文将讨论这种控制策略实现恒流的原理，分析这种开环控制策略的优缺点，和应用这种控制策略需要做的外围补偿，同时基于占空比半导体公司新产品DU2401芯片，介绍这种全新的闭环电流控制策略，详细介绍这种控制策略如何突破性提高LED输出电流精度，从开环到闭环是其本质的突破。
2 原理与设计
2.1 目前LED非隔离恒流驱动电流领域主流的控制策略
如图1所示，电路是BUCK降压结构，芯片控制的是MOSFET的源极，这是一种开环的恒流电流控制方式，控制原理如下：
芯片内部有两个比较器，其比较参考电平分别为Vpk和Vvalley，与之比较的是Rs两端的电压。
Vin上电时，电感L和电流采样电阻Rs的初始电流为零，LED输出电流也为零。这时候，CS比较器的输出为高，内部功率开关导通，SW的电位为低。电流通过电感L、电流采样电阻Rs、LED和内部功率开关从Vin流到地，电流上升的斜率由Vin、电感L和LED压降决定，在Rs上产生一个压差Vcs， 当（Vin-Vcs） 》Vpk时，CS比较器的输出变低，内部功率开关关断，电流以另一个斜率流过电感L、电流采样电阻Rs、LED和肖特基二极管D，当Vin-Vcs 《 Vvalley时，功率开关重新打开，这样使得在LED上的平均电流为：Io=1/（2*Rs）*（Vpk+Vvalley）
所以，这种开环的控制策略是，根据两个比较电平参考电位Vpk和Vvalley，来设定电感电流的峰峰值，从而起到了设定输出平均电流值的效果。
针对LED照明负载特点，目前非隔离式的恒流驱动电源的拓扑结构基本上是BUCK降压结构，传统的方案是通过固定关断时间来固定峰值电流，从而达到固定输出电流的控制策略。本文将讨论这种控制策略实现恒流的原理，分析这种开环控制策略的优缺点，和应用这种控制策略需要做的外围补偿，同时基于占空比半导体公司新产品DU2401芯片，介绍这种全新的闭环电流控制策略，详细介绍这种控制策略如何突破性提高LED输出电流精度，从开环到闭环是其本质的突破。
2 原理与设计
2.1 目前LED非隔离恒流驱动电流领域主流的控制策略
如图1所示，电路是BUCK降压结构，芯片控制的是MOSFET的源极，这是一种开环的恒流电流控制方式，控制原理如下：
芯片内部有两个比较器，其比较参考电平分别为Vpk和Vvalley，与之比较的是Rs两端的电压。
Vin上电时，电感L和电流采样电阻Rs的初始电流为零，LED输出电流也为零。这时候，CS比较器的输出为高，内部功率开关导通，SW的电位为低。电流通过电感L、电流采样电阻Rs、LED和内部功率开关从Vin流到地，电流上升的斜率由Vin、电感L和LED压降决定，在Rs上产生一个压差Vcs， 当（Vin-Vcs） 》Vpk时，CS比较器的输出变低，内部功率开关关断，电流以另一个斜率流过电感L、电流采样电阻Rs、LED和肖特基二极管D，当Vin-Vcs 《 Vvalley时，功率开关重新打开，这样使得在LED上的平均电流为：Io=1/（2*Rs）*（Vpk+Vvalley）
所以，这种开环的控制策略是，根据两个比较电平参考电位Vpk和Vvalley，来设定电感电流的峰峰值，从而起到了设定输出平均电流值的效果。
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