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滤波电容 - RGB LED驱动器支持彩色照明设计

2011年10月01日 01:36 本站整理 作者:叶子 用户评论(0
滤波电容

利用公式计算输出电容COUT (C6、C7、C8和C9并联),式中,VLEDPP为boost输出电压的峰峰值。该峰峰值结合LED在额定电流下的动态电阻、决定了LED的纹波电流。为保持色度和LED的使用寿命,LED的纹波电流应该保持在平均电流的10%以内。上式中代入已知参数,得到:COUT=17mF,电路中各电容近似选择为4.7mF、50V陶瓷电容。利用公式计算输入电容CIN (C3、C4、C5并联),式中VINPP是输入电压纹波的峰峰值,本应用中取值为输入电压的0.4%。将已知参数代入等式,可得:CIN = 22.3mF,近似用三个10mF、25V陶瓷电容(L1左侧)替代。

反馈补偿

平均电流控制环路

为确保平均电流控制环路的稳定性,电流误差放大器的增益应该限定在某一数值以内(频率接近开关频率)。理由是:Q2处于OFF期间,通过R15测得的电流不断衰减,在此期间为负斜率变化。负斜率信号放大后作用到误差放大器的输入,经过电流误差放大器再次放大,最终转换成正斜率信号作用在PWM比较器输入。为了保证电流环路稳定,这个正斜率信号不能超过作用在PWM比较器另一输入端的三角波信号的正斜率。这一条件限定了信号到达PWM比较器之前电感电流的总增益(开关频率处)。低频总增益可以更高一些,允许平均电感电流精确建立在所设定的稳态值。

从IC(U2)架构可以看出,通过控制电流误差放大器的增益级可满足稳定性要求。利用下式可以计算开关频率处的最大增益,确保放大器环路稳定:



式中VRPP为内部纹波的峰峰值(2V),L为L1电感值,AVCSA为电流检测放大器的差分增益(34.5V/V)。将已知参数代入公式可得:ACEA=1.75V/V。内部电流误差放大器为跨导放大器,增益为550mS (550mA/V)。电阻R10连接到误差放大器输出CLP (第16引脚),控制电流误差放大器在开关频率处的增益。电阻R10为:



代入已知参数,可得:R10= 3.18kW。应用中采用3.16kW标准电阻。

如果R10接GND,频率低于3dB截止频率时,电流误差放大器的增益为1.75V/V。为保证环路稳定,要求在接近开关频率时总增益为1.75V/V。较低频率下即使具有较高增益,也不会放大线性衰减的电感电流,电感电流纹波不存在低频分量。电流误差放大器传输函数中引入一个零点,将使电流环路增益在零点频率以上变得平坦(1.75V/V),并在零点频率以下增益明显提升。零点频率由C11和R10决定,本应用中最佳零点频率为开关频率的1/12,能够快速地将平均电感电流建立在设定值。为了在1/12开关频率处放置一个零点,按照下式计算



。 代入已知参数,得到:C11=1.99nF,选择2.2nF标准电感。

C10在开关频率处引入高频极点,抑制开关操作引入的各种噪声:。代入已知参数,得到:C10=152pF,可选择180pF标准电感。

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( 发表人:叶子 )

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