
其中,VIN,min是最小輸入電壓,IOUT是總輸出電流。
注:電感器值越低(開關(guān)頻率越低),則可以實(shí)現(xiàn)帶寬。輸出電容直接參與升壓回路轉(zhuǎn)換器必須足夠大,以避免在出現(xiàn)從最大輸入電壓到最小輸入電壓的突然線路轉(zhuǎn)換(∆VOUT不應(yīng)超過50-100毫伏):

一旦選擇了輸出電容器,RCOMP可計(jì)算為:
其中GM=2.7s,gEA=375μS公式10將環(huán)路帶寬設(shè)為fU。然后,確定CCOMP電容器將補(bǔ)償零點(diǎn)的頻率設(shè)置為回路帶寬的5倍:

優(yōu)化不同應(yīng)用的一個(gè)簡單方法是用20kΩ代替RCOMP微調(diào)并調(diào)整其值,以適當(dāng)阻尼輸出瞬態(tài)響應(yīng)。不足阻尼將導(dǎo)致輸出端振鈴過大,相位裕度差。圖10a10b給出了一個(gè)典型應(yīng)用的補(bǔ)償調(diào)整實(shí)例。
坡度補(bǔ)償
恒頻率、峰值電流模式的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)具有很容易實(shí)現(xiàn)環(huán)路的優(yōu)點(diǎn)補(bǔ)償輸出陶瓷蓋(降低成本和應(yīng)用規(guī)模)和快速瞬態(tài)響應(yīng)。此外,本征峰值電流測量簡化了電流限制保護(hù),避免不希望的飽和電感器。另一方面,這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有一個(gè)缺點(diǎn):存在固有的開環(huán)不穩(wěn)定性當(dāng)占空比大于0.5時(shí)。這種現(xiàn)象被稱為“次諧波不穩(wěn)定性”,可以通過在即將到來的斜坡上添加外部斜坡來避免從感應(yīng)到的電流。這種基于附加斜坡的補(bǔ)償技術(shù)是稱為“坡度補(bǔ)償”。在圖13中,開關(guān)占空比高于0.5時(shí),小擾動(dòng)ÄIL在隨后的循環(huán)中消失,這是由于斜率的緣故補(bǔ)償和系統(tǒng)恢復(fù)到穩(wěn)定狀態(tài)。

坡度銷允許正確設(shè)置連接斜坡引腳和輸出之間的簡單電阻斜率。補(bǔ)償斜坡從每個(gè)切換周期的35%(典型值)開始,其斜率由以下等式給出:
式中,KSLOPE=5.8 x1010S-1,VBE=2 V(典型值),SE是[A/s]中的斜坡坡度。為了避免次諧波失穩(wěn),補(bǔ)償斜率應(yīng)至少為斜率的一半占空比大于50%(即最低輸入電壓)。RSLOPE值可根據(jù)式13計(jì)算。


升壓電流限制
外部元件的設(shè)計(jì),特別是電感器和飛輪二極管,必須根據(jù)可編程峰值電流限制優(yōu)化尺寸。LED7706提高了最終應(yīng)用的可靠性,從而限制了最大電流流入關(guān)鍵部件。連接在BILIM引腳和地面設(shè)置所需值。BILIM引腳處的電壓內(nèi)部固定為1.23 V電流限制與流過設(shè)定電阻器的電流成比例,根據(jù)以下方程式:

最大允許電流限值為5 A,由此產(chǎn)生最小設(shè)置電阻RBILIM>120千歐。電源開關(guān)的最大保證有效值電流為2臂。這個(gè)電流限制的工作原理是將COMP引腳電壓與RBILIM成比例。峰電感器電流被限制在通過斜率補(bǔ)償降低的閾值以上貢獻(xiàn)。在升壓變換器中,通過內(nèi)部MOSFET的r.m.s.電流取決于輸入和輸出電壓,根據(jù)方程式15A(DCM)和15B(CCM)。

熱防護(hù)
為了避免因結(jié)溫過高而造成損壞,熱關(guān)機(jī)保護(hù)已實(shí)施。當(dāng)結(jié)溫上升到150°C(典型值)以上時(shí),裝置關(guān)閉控制邏輯和升壓轉(zhuǎn)換器,并保持故障引腳低。LDO被保留在結(jié)溫達(dá)到降低了30°C。
驅(qū)動(dòng)部分背光
電流發(fā)生器
LED6可驅(qū)動(dòng)多行LED(每行可驅(qū)動(dòng)6行)LED串聯(lián)(最大40 V),最大電流可達(dá)30 mA,允許管理不同種類的LED。LED電流可以通過在RILIM之間連接一個(gè)外部電阻器(RRILIM)來設(shè)置引腳和接地。RILIM引腳上的電壓在內(nèi)部設(shè)置為1.23 V根據(jù)以下等式,電流與RILIM電流成比例:
其中KR=987伏。
行之間的最大電流不匹配為±2%@Irowx=20 mA。由于LED正向電壓的擴(kuò)散,LED串上的總壓降將與眾不同。設(shè)備將根據(jù)模式管腳管理未連接的行設(shè)置(見表7)。如果應(yīng)用程序所需的行數(shù)不同,則LED7706允許并行化。如果單排(30毫安)提供的最大電流對兩個(gè)或兩個(gè)以上的負(fù)載是不夠的電流發(fā)生器可以連接在一起,如圖14所示。連接行之間的并行操作必須盡可能靠近設(shè)備,以便減小寄生電感。

PWM調(diào)光
LED的亮度控制通過行的脈沖寬度調(diào)制來執(zhí)行電流。當(dāng)PWM信號施加到DIM引腳時(shí),電流發(fā)生器接通并且不鏡像暗針的行為。實(shí)際上,最小調(diào)光占空比取決于在調(diào)光頻率上。

PWM調(diào)光的實(shí)際限制是可管理的最小接通時(shí)間電流發(fā)生器,最小接通時(shí)間約為500納秒。因此,最小調(diào)光占空比取決于根據(jù)
以下公式:17DDIM,最小值=500ns⋅f
例如,在20 kHz的調(diào)光頻率下,調(diào)光占空比的1%可以管理。在PWM信號的斷開階段,升壓轉(zhuǎn)換器暫停,電流發(fā)電機(jī)關(guān)閉,輸出電壓凍結(jié)在輸出電容器上。在啟動(dòng)過程中,調(diào)光占空比強(qiáng)制為100%,以檢測浮動(dòng)行,與應(yīng)用的調(diào)光信號無關(guān)。
故障管理
主回路使排保持最低電壓降調(diào)節(jié)到約400毫伏。該值略微取決于剩余活動(dòng)行的電壓。在軟啟動(dòng)程序之后,所有保護(hù)裝置都將啟動(dòng),電壓將穿過激活電流監(jiān)測發(fā)電機(jī)以檢測短路的LED。
故障引腳
故障引腳是集電極開路輸出,低激活狀態(tài),提供有關(guān)最終檢測到故障情況。此引腳可用于驅(qū)動(dòng)狀態(tài)LED(帶一個(gè)串聯(lián)電阻,電流不超過4毫安)或警告主機(jī)系統(tǒng)。故障引腳狀態(tài)與模式引腳設(shè)置嚴(yán)格相關(guān)(詳見表7)。
模式引腳
模式引腳是一個(gè)數(shù)字輸入,可以連接到AVCC或SGND以便選擇期望的故障檢測和管理。LED7706可以處理故障情況根據(jù)應(yīng)用程序的需要,有兩種不同的方式。表7總結(jié)了裝置檢測并處理與升壓段(過電流、過熱和過壓)和電流發(fā)生器部分(開路)相關(guān)的內(nèi)部保護(hù)裝置以及LED短路)。

LED開路故障
如果某行未連接或某個(gè)LED無法打開,則該設(shè)備有兩種不同的行為根據(jù)模式引腳狀態(tài)。將模式引腳連接到SGND,LED7706以不同的方式工作:盡快當(dāng)檢測到一排開路時(shí),故障引腳被系低,設(shè)備關(guān)閉。這個(gè)內(nèi)部邏輯鎖存此狀態(tài):要恢復(fù)正常操作,設(shè)備必須通過切換EN引腳或執(zhí)行上電復(fù)位重新啟動(dòng)(當(dāng)LDO5引腳上的電壓下降到較低的UVLO閾值以下,隨后上升到高于該閾值上面那個(gè))。如果模式引腳高(即連接到AVCC),則開放行被排除在控制之外循環(huán),設(shè)備繼續(xù)對其余行正常工作。故障針腳是不受影響。因此,如果應(yīng)用程序中使用的行數(shù)少于六行,則模式引腳必須定得高一點(diǎn)。
LED短路故障
當(dāng)LED短路時(shí),通過相關(guān)電流發(fā)生器的電壓增加等于故障LED的缺失電壓降。因?yàn)榉答侂妷洪_啟每臺有源發(fā)電機(jī)不斷地與故障閾值VTH,fault,the device進(jìn)行比較檢測故障狀態(tài)并根據(jù)模式引腳狀態(tài)進(jìn)行操作。如果模式引腳電壓低,則故障閾值為VTH,故障=3.4 V。當(dāng)row高于此閾值,故障引腳設(shè)置為低,設(shè)備關(guān)閉。這個(gè)在執(zhí)行內(nèi)部鎖定邏輯之前,執(zhí)行該狀態(tài)。如果模式引腳連接到AVCC,則故障閾值設(shè)置為6 V。LED7706只需斷開電壓高于閾值的行和故障引腳被強(qiáng)制壓低。此選項(xiàng)也有助于避免意外觸發(fā)短路的LED保護(hù)只是由于高電壓降分散在LED上。
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