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基于TRUEC2全閉環電流專利 技術LED恒流控制芯片

2012-08-26
來源:高工LED 作者:秩名

  邦奧電子:文章詳細介紹了DU8608芯片基于非隔離BUCK拓撲、源極驅動MOSFET,來實現極高精度LED恒流控制。試驗證明,全閉環TRUEC2技術實時檢測真實輸出電流,免受輸入電壓、外部電感影響,突破性地提高了LED輸出電流的精度。

  一、引言

  針對LED照明負載特點,目前非隔離式的恒流驅動電源的拓撲結構基本上是BUCK降壓結構,主流的方案是通過固定關斷時間來固定峰值電流,從而達到固定輸出電流的控制策略。本文將討論這種控制策略實現恒流的原理,分析這種開環控制策略的優缺點,和應用這種控制策略需要做的外圍補償,同時基于DU8608芯片,介紹這種全新的閉環電流控制策略,詳細介紹這種控制策略如何突破性提高LED輸出電流精度,從開環到閉環是其本質的突破。

  二、原理與設計

  2.1 目前LED非隔離恒流驅動電流領域主流的控制策略

  如圖1所示,電路是BUCK降壓結構,芯片控制的是MOSFET的源極,這是一種開環的恒流電流控制方式,控制原理如下:

 


  當MOSFET開通時,電流從DCBUS通過LED負載,流過電感,流入地。
  Vi-Vo=Ldi/dt=L*Ir/DT (1)
  當MOSFET關斷時,電感電流從D1續流。得出以下公式:
  Vo=Ldi/dt=L*Ir/(1-D)T (2)
  Io(average)=Ipk-1/2*Ir (3)
  由(2)和(3)Io=Vref/Rs-Vo*(1-D)T/(2*L) (4)

  Vref和Rcs都是設定的定值,由于電流流過LED負載,如果電流固定,可以認為LED的電壓Vo是固定的,所以從式(4)看出,只要電感值L固定,再固定關斷時間(1-D)T,Io即固定。

  所以,這種開環的控制策略是,連接在Rt的電阻設定MOSFET的關斷時間。每個周期開始,MOSFET打開直到電感電流上升到峰值Vref/Rs,這時MOSFET關斷,關斷時間由Rt決定。過了設定的關斷時間,MOSFET又重新打開,這樣周而復始地工作。關斷時間控制了紋波電流LED平均電流,根據想要輸出的電流值,調節CS管腳的Rs值,調節Rt值,固定每個開關周期的關斷時間為一個值,從而實現了輸出電流恒流。

  這是一種簡單有效的控制策略,但是由于這是一種開環控制模式,只能檢測電感上的峰值電流,無法檢測輸出電流,輸出電流精度在三種情況下容易出現偏差:
  1.輸入電壓波動。(開環控制,無法反饋,系統延時造成)
  2.批量生產電感感值偏差。(式4中,L變化引起Io變化)
  3.LED負載電壓不相同(Vo)。
 

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