LLC LED驱动器简化设计

2021-12-09 00:58分类：电子元器件阅读：

　　一些生产商应用LLC 串联谐振半桥转化器来为那些设施的发光二极管(LED)led背光给予推动。这是由于，运用这类网络拓扑结构所建立的零工作电压软电源开关(ZVS)可提供更高效率的高功率设计方案，而且规定的排热构件比硬电源开关拓扑结构更少。

　　这类拓扑结构设计方案出现的一个现象是LLC dc/dc传送涵数会随负荷变动而发生显著转变。可是，那样会使在LED驱动器中创建LLC控制板和赔偿电流量环城路越来越更为繁杂。为了更好地简单化这一设计过程，文中将探讨一种称之为脉冲宽度调制(PWM)LED屏幕亮度调节的设计方法，其容许LED负荷随屏幕亮度调节转变的并且让dc/dc传送涵数维持稳定。

　　科学研究传送涵数(M(f))的LLC串联谐振半桥dc/dc

　　LLC串联谐振半桥控制板dc/dc(请参照图 1)是一种单脉冲頻率调配(PFM)操纵拓扑结构。半桥FET(QA和QB)异像推动180,并运用一个工作电压操纵震荡器(VCO)调整/操纵頻率。这相反又能调整串联谐振电感器(Lr)产生的分压器特性阻抗、变电器光电感(LM)、反射面等效电路特性阻抗(RE)和串联谐振电力电容器(Cr)开展调整。仅有LM中产生的电流经过变电器线圈匝数比(a1)反射面至初级线圈。

　　图1 LLC 串联谐振半桥/控制板

　　我们可以规范化和简单化一次谐波电流类似法传送涵数 M(f) 的应用。M(f) 的表达式 4中，规范化的頻率(fn)被理解为电源开关頻率除于串联谐振(fO)。虽然仅仅一种自然数方式，但在了解M(f)怎样随键入工作电压、负荷和电源开关頻率转变而转变时，该简单化表达式或是特别有效的。

　　调整dc电流量以调整LED色度LLC串联谐振LED驱动器中完成LED屏幕亮度调节的一种办法是调整根据LED的dc电流量。那样做存有一个难题：DC电流量转变后，LLC的输出阻抗也随着更改。假如考虑不周全，则这类转变会产生M(f)转变，进而使LED驱动器设计方案显得更为繁杂。

　　负荷转变产生的难题设计方案一个半桥转化器并并不是一件很容易的事儿。设计方案工作人员要依据ZVS规定挑选被磁化电感器(LM)。她们还需要调整a1、Cr和Lr,以获得理想的M(f)和頻率工作中范畴。可是，M(f)会随Q转变而更改，而Q又会伴随着输出负载(RL)转变而转变。敬请参照图2.

　　串联谐振LLC半桥LED的M(f) 转变会使工作电压环城路赔偿和变电器挑选显得更为艰难、繁杂和错乱，由于在设计过程中必须考量的多种转变确实太多了。

　　图2 M(f) 随负荷而转变。

　　持续变动的LLC增益值曲线图(M(f))会在意见反馈环城路中造成工作电压操纵震荡器(VCO) 的操控难题。VCO一般由一个意见反馈误差放大器操纵(EA(参照图 1))。电源开关頻率随EA輸出上升而下降以提升LLC增益值，并在EA輸出降低时提高。理想化状况下，在一个LLC半桥设计方案中，M(f) 增益值需在其较大电源开关頻率下为极小值逐渐，与此同时M(f)随頻率减少而升高。

　　一切正常运行时的理想化M(f)范畴为斜线右边一部分(请参照图2)。大家把这一地区称之为电感器区，这时候LLC工作中在ZVS下。斜线左侧为电容器区，在该地区内主级开关节点上沒有ZVS.在大数据信号暂态期内，EA会推动VCO,规定更低的电源开关頻率，以提升增益值。結果是，M(f)增益值工作中在斜线左侧地区，很有可能达不上理想化增益值，不能满足操纵环城路要求。

　　这时候，ZVS遗失，而且意见反馈环城路会让LLC控制板一直闭锁在该地区内。如今，意见反馈误差放大器试着规定更低的电源开关頻率，以提升输出功率级没法做到的增益值，由于转化器很有可能工作中在图2中斜线的右侧地区。ZVS遗失时，FET QA和QB耗费大量输出功率，FET会因为温度过高而毁坏。为了更好地防止设计方案中经常出现这些难题，必须对全部M(f) 曲线图开展剖析，随后适度地限定最少电源开关頻率(f)，以避免转化器(M(f))工作中在图2中斜线的左边地区。

　　PWM 屏幕亮度调节简单化设计过程针对规定屏幕亮度调节的 LLC 串联谐振半桥 LED 控制器来讲，简单化设计过程的一种办法是应用一种被称作 PWM 屏幕亮度调节的技术性。图 3 表明了一个 LLC 转化器的作用电路原理图，它的 LLC 控制板便采用了这类 PWM 屏幕亮度调节技术性。在人们的事例中，大家采用了 UCC25710.