基于MAX16834的buck-boost LED驅動器設計

反饋補償

Buck-boost轉換器的傳遞函數在右半平面存在一個零點，可用式12計算：



本應用中，f_RHPZ在37.8kHz處，為了提供充分的相位裕量，保持環路穩定，在-20dB/十倍頻程時，整個環路增益應在RHP零點頻率的1/5之前達到0dB，由此可得截止頻率f_C為7.56kHz。輸出電容和負載等效輸出阻抗會產生一個極點：



其中，R_O為負載等效阻抗，由下式確定：



從式14可得f_P1 = 4.7kHz。

接下來選擇補償元件R10和C12，它們需要在極點頻率f_P1處產生一個零點，并調整f_P1處的環路增益，使之在f_C達到0dB。

利用式15計算R10：



從式15可得R10 = 341Ω，此處R10選擇301Ω電阻；GM是內部跨導放大器的增益。

相應地，C12可以計算如下：



從式16可得C12 = 0.11µF，此處選用0.1µF電容。

數字PWM調光

MAX16834內部有一個用于PWM調光的MOSFET驅動器，它可以接受1.5V至5V的邏輯高電平PWM信號，信號頻率從直流到20kHz，通過改變PWM信號的占空比調節LED亮度。

NDRV驅動器和跨導放大器輸出由PWM信號控制，PWM信號為高時，NDRV使能，跨導放大器的輸出端連接到COMP引腳；信號為低時，NDRV被禁止，跨導放大器的輸出端斷開，COMP端連接到PWM比較器反相輸入端，該端為CMOS輸入，可忽略其從補償電容C12吸收的漏電流，故C12上電荷將保持，直到PWM變高。一旦信號變為高電平，NDRV將使能，放大器輸出又連接到COMP端，從而快速建立穩定的工作狀態。

LED開路保護

如果空載或發生LED開路故障，boost轉換器將會產生很高的輸出電壓，該轉換器可在發生這種高電壓時關閉，電壓門限通過R11和R12設定。R11和R12的分壓點接到IC的OVP引腳，當該引腳電壓達到1.435V (典型值)時，轉換器將關閉。本設計中，R11和R12設定的LED開路保護點為輸出電壓達到17.2V。

用MAX16834評估板實現buck-boost轉換器

MAX16834評估板上裝配了boost轉換器，可以通過增減下列元件，將其配置為buck-boost轉換器：

• 移除電阻R4、R8。
• 把電阻R3換成0Ω。
• 按照BOM說明安裝元件。

電路波形和性能數據