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电竞菠菜组合的电压以及电流掌握环路可简化 LED 驱动器高容量电池 超等电容器
浏览: 发布日期:2021-10-14

  电竞菠菜组合的电压以及电流掌握环路可简化 LED 驱动器、高容量电池 / 超等电容器充电器以及最大功率点跟踪太阳能使用

  恒定电流 / 恒定电压 (CC-CV)使用的疾速开展 (特别是在 LED 照明以及高容量电池范畴当中) 给电源设想职员带来了应战,他们必须实时顺应电流以及电压掌握环路之间日趋庞大的互相感化与影响。专为 CC-CV 而出格设想的开关形式转换器可供给一项较着的劣势,特别当电源的功率无限大概其功率在多个争用负载之间停止分派时更是云云。

  比方,咱们无妨思索一下从功率受限电源以极短的工夫实现一个充电的困难。为了连结恒定的输入功率,受控的充电电流必需在输出 () 电压增长时减小。经由过程无缝地组合一个电流调理环路以及两个电压调理环路以掌握一个内部 N 沟道电源开关,LT

  3796 处理了功率受限或恒定电流 / 恒定电压调理的成绩。该器件三个跨导偏差放大器 (它们汇总至抵偿引脚 V

  ) 的固有线“或”事情特征可确保患上当的环路 (即:最靠近不变形态的谁人环路) 居安排职位。电竞菠菜

  范畴 (6V 至 100V) 及轨至轨 (0V 至 100V) 输出电流监督以及调理使其合用于浩瀚的

  ,从到高功率 LED 照明体系等均在其列。牢固开关频次、电流形式架构在一个很宽的电源以及输出电压范畴内完成了不变的操纵。LT3796 接纳低压侧电流检测,因此能用于升压型、降压型、降压-升压型或 SEPIC 以及反激式拓扑。

  图 1 示出了被设置为一个升压型转换器的 LT3796,其接纳宽输入范畴驱动一个 34W LED 灯串。LED 电流在低输入电压前提下被降额,以免内部功率组件呈现过热。前端电流检测放大器操纵下式将输入电流转换为 CSOUT 引脚上的一个电压旌旗灯号,由此来监督输入电流:

  FB1 引脚上的电阻器收集卖力供给 OPENLED 庇护,该功用可限定输出电压并避免 ISP 引脚、ISN 引脚以及多少内部组件超越其额定值。假如某个 LED 发作开路毛病或 LED 灯串从高功率驱动器移除了,则 FB 恒定电压环路将在接收当前起感化,并将输出调理至 92.5V。别的,/ VMODE标识表记标帜也被置为有用,以唆使发作了 OPENLED 变乱。

  LT3796 包罗了自力于 LED 电流检测的短路庇护功用电路。该短路庇护功用可制止发生过大的开关电流,并对功率组件施行庇护。将庇护门限 (典范值为 375mV) 设想为比默许的 LED 电流检测门限高 50%。当检测到 LED 过流时,GATE 引脚驱动至 GND 以截至开关操纵,TG 引脚被拉至高电平以使 LED 阵列与电源通路断接,并且引脚被置为有用。增设了肖特基二极管 D2,以免 PMOS M2 的漏极在经由过程一根长电缆短路至地时摆动至远低于地电位的电平。内置了帮助 PNP Q1,以进一步限定瞬态短路电流。以及 SS 引脚之间布设了一个电阻器 (用以在 LED 短路时期将 SS 引脚连结在高于 0.2V),则 LT3796 进入锁断形式 (此时 GATE 引脚为低电平,而 TG 引脚为高电平),如图 3 所示。如需退出锁断形式,则 EN/UVLO 引脚必需从低电平切换至高电平。

  当接纳一个输入参考 LED 灯串时,许可 LT3796 充任一个降压形式,如图 4 所示。1MHz 事情频次可完成一个高的 PWM 调光比。OPENLED 调理电压经由过程 CSP、CSN 以及 CSOUT 引脚上的自力电流检测放大器设定为:引脚的一切外部负载,并连结充电形态。并且,它还将关断 PMOS 开关 M2,以使 LED 灯串与电源通路断接并阻遏输出电容器放电。这些功用的组合极大地改进了 PWM 旌旗灯号走高时的LED 电流规复工夫。即便关于一个 100Hz PWM 输入旌旗灯号,这款降压形式 LED 驱动器也能完成 3000:1 的调光比,如图 5 所示。

  中增设导线并非可选的计划。作为一种替换计划,LT3796 可以针对配线压降停止响应的调解,而不受负载电流的影响 (条件是寄生配线或电缆阻抗是已知的)。以患上到受控于 ISP、ISN 引脚的 1A 负载电流限值。电阻器收集 R1R5 与 LT3796 的集成型电流检测放大器 (图 7 中的 CSAMP) 一同用于调理 OUT 节点电压 (V

  图 7 示出了 LT3796 的外部 CSAMP 电路在操纵中是如何起感化的。LT3796 的电压环路将 FB1 引脚调理在 1.25V,如许 I靠近 1A 时,ISP 以及 ISN 引脚上的电流环路开端滋扰电压环路,并响应公开拉输出电压。负载瞬态呼应示于图 9。

  供电型装备所依靠的是一个变革无常的能量源,因而,如许的装备如需一直连结可用形态,就必需把取自太阳能电池的能量储存在一个可再充电电池中。太阳能板拥有一个(MPPT) 凡是是经由过程限定转换器的输出电流 (以免太阳能板电压偏离该电压值) 来完成的。LT3796 共同的电流与电压环路组合使其成为一款幻想的 MPPT 电池充电器处理计划。图 10 示出了一个由 LT3796 驱动的太阳能板至密封式铅酸 (SLA) 电池充电器。该充电器接纳一种充电计划。第一级为恒定电流充电。当电池充电至高达 14.35V 时,充电电流开端减小。最初,当所需的电池充电电流降至 100mA 下列时,内置的 C/10 充电停止功用将经由过程下拉

  经由过程掌握最大输出充电电流来完成。当太阳能板输出端上的电压向 28V (其对应于 CTRL 引脚上的 1.1V以及满充电电流) 接近时,充电电流减小,如图 11 所示。因而,该伺服环路的感化是静态地把充电器体系的功率请求低落至太阳能板所能供给的最大功率,从而将太阳能板的电源操纵率连结在靠近 100% 的程度。

  超等电容器正在诸多使用中疾速地代替电池,包罗用于无线东西的倏地充电动力电池以及用于微处置器的短时间掉电后备体系等等。从久远来看,超等电容器的寿命更长、更环保、机能更高且价钱更低,可是,给超等电容器充电需求准确掌握充电电流以及电压限定,以免发作体系范畴的破坏或超等电容器受损。某些使用请求限定输入电流以避免输入电源发作瓦解。图 12 示出了一款具 28V 不变输出电压以及 1.33V 输入电流限值的 1.67A 超等电容器充电器。输入电流由 R

  至 RT 引脚的反应环路起频次折返的感化,以使调理处于受控形态。在图 13 中,描画了该充电器的输入电流以及输出充电电流与输出电压的干系曲线 可连结输出电流调理感化,直到输入电流靠近 1.33A 的输入电流限值为止。

  LT3796 是一款通用的升压型 DC/DC ,其组合了精确的电流以及电压调理环路。该器件完成了单个电流环路与两个电压环路的共同组合,从而使其可以轻松处理那些需求多个掌握环路之使用所带来的成绩,比方:LED 驱动器、电池或超等电容器充电器、MPPT 太阳能电池充电器、以及拥有输入以及输出电流限值的升压或 SEPIC 型转换器。别的,这款器件还包罗多种毛病庇护及陈述功用、一个顶端栅极驱动器以及电流环路陈述。接纳 28 引脚 TSSOP 封装的 LT3796 所施行的使命若换用其余替换计划将需求利用多个掌握 IC 以及体系才气对付。该器件可培养一款简朴、低本钱以及玲珑处理计划尺寸的牢靠电源体系。