大功率LED作為大屏幕液晶顯示器背光的電流分配問題解決方案
PRM內部電壓控制環路的簡化框圖如圖1所示。內部參考通過一個10k的電阻和0.22uF的電容連接到PRM的SC端口,用于實現軟啟動功能。SC電壓可以通過增加外部電阻或施加外部電壓進行調整。SC端口處加的電壓不應超過6Vdc。
SC電壓經緩沖后通過電阻分壓器反饋給誤差放大器,其中電阻分壓器被表示為0.961的增益塊。R68形成了電壓檢測電阻分壓器的上半部分。這個電阻對每個PRM來說都是固定的。分壓器的下半部分是通過在OS引腳和SG(ROS)之間增加一個電阻形成的。公式1將PRM輸出定義為VSC和ROS的函數。從公式1可以看出,對于給定的ROS電阻,調整SC電壓可以確定PRM輸出電壓。這就是外部電流控制電路控制輸出所采用的方法。
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其中:VSC是PRM的SC引腳處的電壓,ROS是OS與PRM的SG之間的電阻,R68是PRM內部電阻。
推薦的電流控制電路如圖2所示。由于VTM是一個電流乘法器,VTM的輸出電流可以由它的輸入電流進行調節。這種方法的優點是可以在VTM電流乘法電路之前(在更高的電壓點)檢測電流,從而減少外部分流電路的I2R功耗。另外,控制電路保持在主電路(PRM)側,因此無需隔離反饋信號。
上述電路由電壓參考、分流電阻、差分放大器和誤差放大器組成。低端檢測電路是在PRM輸出端用配置為差分放大器的一個運放實現的。分流電阻(R1)上的電壓經檢測并被放大電阻R2到R5確定的增益倍數。參考電壓使用精確可調的分流參考產生,并連接到誤差放大器的同相端子。這是誤差放大器用以與差分放大器輸出(VSENSE)比較的電壓。誤差放大器的輸出(VEAO)經過電阻R7和R8連接到SC,從而實現PRM輸出設置點的調整。誤差放大器將調整PRM輸出電壓,直到VSENSE等于參考電壓VREF。這將迫使VTM輸入電流以及VTM輸出電流成為由VREF確定的常數。
帶一個簡單的外部電流檢測電路的PRM可以用作恒流源。VTM將分比式總線電壓變換為從0.8到55V的適合不同顏色LED的電壓(例如,6V用于藍色LED、14V用于琥珀色,24V用于綠色)
分比式電源架構(FPA)的靈活性允許相同的PRM驅動用于不同顏色LED的不同VTM(不同的K因子),同時由于只使用另外一個PRM模型,在不同的輸入源電壓下相同的VTM可以保持不變。另外,VTM可以放置在大電流的負載點旁以盡量減少電壓下降和功耗。
在上游增加一個帶高壓BCM總線轉換器(380V)的PFC前端后,就能向下游中的PRM/VTM或BCM提供一條48V總線,用于驅動針對不同顏色(低功率LED)的LED驅動器。這將成為一個PFC交流到直流電源,可向0.8V到55V的大功率LED陣列供電。
48V到4V BCM是一種高效率(>94%)、窄輸入范圍的正弦幅度轉換器,采用了新型的直流-直流轉換器拓撲結構,可以用來給非隔離式POL轉換器供電,或用作一個獨立源。BCM非常小,面積只有1.1in2每平方英寸功率達210W,而且重量輕,只有0.5盎司,但功率密度可達876W/in3
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