采用MAX16834设计buck-boost LED驱动器

Buck-bo电感厂家ost转换器的传递函数在右半平面存在一个零点，可用式12计算：



本应用中，f_RHPZ在37.8kHz处，为了提供充分的相位裕量，保持环路稳定，在-20dB/十倍频程时，整个环路增益应在RHP零点频率的1/5之前达到0dB，由此可得截止频率f_C为7.56kHz。输出电容和负载等效输出阻抗会产生一个极点：



其中，R_O为负载等效阻抗，由下式确定：



从式14可得f_P1 = 4.7kHz。

接下来选择补偿元件R10和C12，它们需要在极点频率f_P1处产生一个零点，并调整f_P1处的环路增益，使之在f_C达到0dB。

利用式15计算R10：



从式15可得R10 = 341Ω，此处R10选择301Ω电阻；GM是内部跨导放大器的增益。

相应地，C12可以计算如下：



从式16可得C12 = 0.11µF，此处选用0.1µF电容。

数字PWM调光

MAX16834内部有一个用于PWM调光的MOSFET驱动器，它可以接受1.5V至5V的逻辑高电平PWM信号，信号频率从直流到20kHz，通过改变PWM信号的占空比调节LED亮度。

NDRV驱动器和跨导放大器输出由PWM信号控制，PWM信号为高时，NDRV使能，跨导放大器的输出端连接到COMP引脚；信号为低时，NDRV被禁止，跨导放大器的输出端断开，COMP端连接到PWM比较器反相输入端，该端为CMOS输入，可忽略其从补偿电容C12吸收的漏电流，故C12上电荷将保持，直到PWM变高。一旦信号变为高电平，NDRV将使能，放大器输出又连接到COMP端，从而快速建立稳定的工作状态。

LED开路保护

电感生产如果空载或发生LED开路故障，boost转换器将会产生很高的输出电压，该转换器可在发生这种高电压时关闭，电压门限通过R11和R12设定。R11和R12的分压点接到IC的OVP引脚，当该引脚电压达到1.435V (典型值)时，转换器将关闭。本设计中，R11和R12设定的LED开路保护点为输出电压达到17.2V。

用MAX16834评估塑封电感器板实现buck-boost转换器

MAX16834评估板上装配了boost转换器，可以通过增减下列元件，将其配置为buck-boost转换器：

• 移除电阻R4、R8。
• 把电阻R3换成0Ω。
• 按照BOM说绕行电感明安装元件。

电路波形和性能数据

图3. N2栅极驱动电压


图4. N2漏极电压


图5. N2开关电流波形


图6. LED电压


图7. PWM调光占空比为50%时的LED电流波形


图8. PWM调光占空比为90%时的LED电流波形


图9. PWM调光占空比为10%时的LED电流波形

上电顺序

• 将4只串联的WLED的阳极连接到LED+焊盘，阴极连接到LED-焊盘。
• 输入电源连接到V_IN和PGND焊盘之间。
• 将逻辑高电平为1.5V至5V的PWM信号(频率范围为100Hz至200kHz)连接到PWMDIM和SGND焊盘之间。
• 改变PW电感器原理图M信号占空比检验LED的亮度变化。

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