基于反激拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的隔離高恒流精度LED驅(qū)動技術(shù)
本文敘述了隔離LED恒流控制技術(shù)的發(fā)展,討論控制策略實(shí)現(xiàn)恒流的原理的發(fā)展,本文提到的所有隔離恒流驅(qū)動全部基于Flyback(反激)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/222045.htm第一代隔離恒流驅(qū)動技術(shù):
最初的隔離恒流驅(qū)動技術(shù)稱為SSR(Secondary Side Regulation),是利用高頻變壓器進(jìn)行原邊、副邊隔離,并用光耦將副邊的輸出電流信號反饋到原邊,提供給控制芯片,芯片控制輸出PWM占空比,從而起到CV(Constant Voltage)和CC(Constant Current)的作用。因?yàn)楦边吙梢允褂酶呔入妷夯鶞?zhǔn),并有實(shí)時(shí)的負(fù)反饋,所以此類驅(qū)動技術(shù)是一種閉環(huán)的恒流控制方法,可實(shí)現(xiàn)較高的恒流精度。SSR技術(shù)統(tǒng)治市場許多年,但光耦及其周邊線路使電路變得復(fù)雜,隨著市場發(fā)展,對于隔離驅(qū)動技術(shù)提出了新的要求。成本、體積是主要考量因素。
第二代隔離恒流驅(qū)動技術(shù):
最近10年,一種AC/DC技術(shù)被廣泛應(yīng)用,這就是我們常說的PSR(Primary Side Regulation),PSR技術(shù)用原邊采樣和控制來代替副邊采樣和原邊控制,與第一代SSR相比,最大優(yōu)勢是省略了光耦、副邊電流檢測外圍器件和電壓基準(zhǔn)芯片431。這是一種革命性的進(jìn)步,因?yàn)檫@種技術(shù)節(jié)省了系統(tǒng)板上的空間,降低了成本的同時(shí),提高了系統(tǒng)可靠性,對于手機(jī)充電器以及LED驅(qū)動電源這樣對體積要求很高的市場有很深廣的影響。輸出電流推算公式如下:
Ipk=Vcs/Rcs;
Ipks=N*Ipk;
Io=[Tons/(2*Tsw)]*Ipks
=(N*Tons*Vcs)/(2*Tsw*Rcs);
Ipk:原邊峰值電流
Ipks:副邊峰值電流
Io:輸出電流平均值
Tons:副邊續(xù)流二極管導(dǎo)通時(shí)間
Tsw:開關(guān)周期
Vcs:芯片檢流腳內(nèi)設(shè)峰值比較電平
Rcs:原邊電流檢測電阻
從上面的公式,我們知道,只要芯片內(nèi)部固定一個(gè)峰值比較電平VCS,電源系統(tǒng)固定匝比N,芯片檢測副邊續(xù)流二極管續(xù)流過零點(diǎn),并固定Tons/TSW,即可保證Io固定。PSR技術(shù)相比SSR的主要優(yōu)點(diǎn)是大大的簡化線路,但這是一種開環(huán)的恒流控制方法,所以恒流精度無法和SSR方法匹敵。
第二代PSR隔離恒流驅(qū)動技術(shù),如果要實(shí)現(xiàn)高精度恒流,有一些技術(shù)難點(diǎn),如下:
1.輸出電流Io和副邊D’有關(guān),需要芯片內(nèi)部精確設(shè)定比例,對于大批量生產(chǎn)的芯片,做到高精確性有一些難度。
2.Is過零點(diǎn)真實(shí)檢測。目前做過零點(diǎn)檢測用的辦法是“不過零先檢測+延時(shí)”來實(shí)現(xiàn),也就是在芯片即將過零前設(shè)置比較電平。這也是不精確的。
3.Is與Ip有關(guān),如果沒有閉環(huán)的Ip檢測,如何實(shí)現(xiàn)精確電流控制?
PSR從理論上講是一種開環(huán)的控制技術(shù),開環(huán)的電流控制,無法做到閉環(huán)那樣的電流精度以及動態(tài)響應(yīng)。從發(fā)展上看,依然并不是一種終極方案,是降低成本、犧牲性能的過渡方案。
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