實際考慮驅動LED串的DCM升壓轉換器簡化分析

如果未檢測到LED開路故障事件，將會導致過壓工作條件。電流感測電阻R29電壓反饋將為0V，就會產生環路開路輸出過壓條件。電路中選擇了分立無源元件以應用過壓保護功能，在LED系統被從外部關閉時將輸出漏電流損耗減至最小。D31齊納二極管感測過壓條件，通過將啟用(enable)引腳拉為低電平、中斷升壓開關工作(D28)，引發控制器IC的軟啟動(D29)。電阻R30為輸出升壓能量存儲電容C22提供放電通道。

移除跳線J1將關閉LED鏈，以支持連接至VOUT端子與LED端子之間的外部負載。

電阻R44是頻率響應分析儀在VFB與FB端子的信號注入點。它的存在不會影響系統環路響應。通過在R44兩端注入頻率響應分析儀信號，將可以測量控制輸出(FB/VC端子)、放大器(VC/VFB)及閉環形式中的開路增益(FB/VFB)響應。

LED交流動態阻抗特性鑒定

根據制造商數據表中在特定工作條件下測得的特征曲線，可以近似得出LED動態阻抗。系統具體熱工作條件可能大不相同。第1部分的文章中介紹了系統LED動態阻抗的系統級方法，這方法對器件進行了系統級熱條件下的特性鑒定。就第2部分的文章而言，我們使用頻率響應分析儀，在100% PWM占空比的熱穩定工作條件下，測量電路內的電流感測電阻、PWM FET阻抗及累積串聯動態阻抗(見圖3)。

圖3：電流感測反饋網絡的電路內小信號響應。閉環分析

第1部分的文章中推導出了控制輸出(Vout)表達式H(s)。功率提供給LED串，但反饋控制項是LED電流感測電阻電壓VRsense (見圖4)。受控系統傳遞函數H(s)必須根據等式(1)來調整。

圖4. 電流感測反饋

其中：

Vc可以從等式(8)獲得。

在熱穩定的系統級工作條件下測量了LED動態阻抗、串聯PWM晶體管及電流感測電阻參數。VIN = 12V、Iout = 116mA為工作參數。測得的開環響應Hc(s)波特圖及測量結果如圖5所示。表1列出了測得的參數，用于計算圖1所示的電路圖。

圖5. 控制至輸出響應——測量結果與計算值對比

表1. 演示板電路參數

在高頻時，理論計算與實證階段測量值之間的差異變得明顯。差異歸因于等式(1)的調制傳遞函數分子中缺少RHPZ項，在參考資料[4]的簡化計算中被描述為一項局限。

低頻增益理論值與測量結果之前的些微差異(約1dB)被觀察到。升壓電感、晶體管及整流器的工作損耗在推導直流工作點的過程中被忽略。如果顧及這樣的損耗，占空比直流 工作點將會略大，導致低頻增益減少。通過調整 等式(2)中的Vin (減小輸入電壓以減小