主要元件的設(shè)計
下列步驟是主要元件的選擇細(xì)節(jié),包括RFB1、RFB2、RF1、RF2、 RDHC,也涉及VRAIL(nom) 、VDHC_READY、VLED、VRAIL(peak)。
RFB1和RFB2:藉由LM3430透過VDHC接腳流入電流,LM3464提高了VRAIL,直到VLedFB接腳的電壓到達(dá)2.5V時,VRAIL會達(dá)到42V的VDHC_READY。迴授電阻器RFB1和RFB2分別被設(shè)計成57.6k?和3.65k。
RF1和RF2:當(dāng)VRAIL(nom)是30V時,從LM3430上FB接腳的電壓會被調(diào)節(jié)至1.25V,而迴授電阻器RF1和RF2分別被設(shè)計成1.91k?和44.2k。
RDHC:RDHC的值可以根據(jù)VRAIL(peak)來定義,在本文中,VRAIL(peak) 是45伏,RDHC是1.7kΩ。
電流偵測電阻器: 流過感測電阻器的電流,電阻器的跨壓時被調(diào)節(jié)成0.2V。在本文中,LED的電流是1A,所以感測電阻器被設(shè)計成0.2Ω(=0.2V/1A)。
升壓轉(zhuǎn)換器
圖4所示為LM3430所執(zhí)行的升壓轉(zhuǎn)換器圖解,以下是選擇主要元件細(xì)節(jié)的說明。
電感器選擇:對于一個24V典型的輸入電壓來說,藉由動態(tài)余量控制的方法能將VRAIL調(diào)節(jié)至VLED為39伏,經(jīng)計算后的輸入電流和負(fù)載比率是6.5A和38.5%。常見的選擇有電感器電流波ILripple,是一般電感器電流的30%,就是1.95A。300kHz的開關(guān)頻率,即時ton是1.28μs。因此可以得出計算的電感值為15.7μH,標(biāo)準(zhǔn)值15μH會被選定。另一方面,當(dāng)輸入的電壓最小時(18V),輸入的電流是最大,也就是8.67A。考慮到效率問題時,實(shí)際輸入的電流可能比計算值大很多。我們應(yīng)該選擇有高飽和電流和低等效串聯(lián)電阻。
金氧半場效晶體管和二極管:金氧半場效晶體管和二極管的額定值視其開啟電流而定,這和輸入電流最大值有關(guān)。在150瓦輸出電源的情況下,電源功耗很大,所以需要一個好的散熱器。
輸出電容器和濾波器:輸出電容器控制著升壓轉(zhuǎn)換器的輸出電壓漣波。這也和調(diào)光期間輸出電壓的暫態(tài)回應(yīng)有關(guān),應(yīng)選擇具負(fù)載變化的升壓轉(zhuǎn)換器。這邊選用了470μF的電容器。為了進(jìn)一步減少軌道電壓的漣波,我們也選用一個2.2μF的陶瓷電容器和一個LC濾波器。當(dāng)VRAIL(peak) 為45V時,輸出電容器的額定電壓大于50V。最后我們會應(yīng)用LC濾波器以進(jìn)一步減少VRAIL的電壓漣波。
補(bǔ)償設(shè)計:由R1、C1組成的一個主導(dǎo)極點(diǎn),和一個內(nèi)部運(yùn)算放大器被設(shè)計成閉迴路循環(huán)。閉迴路的直流電增益為40dB,這是高到足以讓VRAIL獲得一個小穩(wěn)態(tài)誤差的狀況。此外,穩(wěn)態(tài)誤差同時可經(jīng)由動態(tài)余量控制達(dá)到最小化。截止頻率被設(shè)計成5kHz。這是在LED調(diào)光期間,在暫態(tài)負(fù)載的情況下所獲得很好的暫態(tài)回應(yīng)。