LED驅動簡化設計要點介紹

為了幫助滿足消費者需求并使這類數字設備變得更薄，一些廠商轉向使用LLC諧振半橋轉換器來為這些設備的發光二極管（LED）背光提供驅動。這是因為，利用這種拓撲結構所實現的零電壓軟開關（ZVS）可帶來更高效的高功率密度設計，并且要求的散熱部件比硬開關拓撲更少。

這類拓撲設計存在的一個問題是LLCdc/dc傳輸函數會隨負載變化而出現分明變化。但是，這樣會使在LED驅動器中建立LLC控制器和補償電流環路變得更加復雜。為了簡化這一設計過程，本文將討論一種被稱作脈寬調制（PWM）LED亮度調節的設計辦法，其準許LED負載隨亮度調節變化的同時讓dc/dc傳輸函數保持恒定。

研究傳輸函數（M（f））的LLC諧振半橋dc/dc

LLC諧振半橋控制器dc/dc（請參見圖1）是一種脈沖頻率調制（PFM）控制拓撲。半橋FET（QA和QB）異相驅動180，并利用一個電壓控制振蕩器（VCO）調節/控制頻率。這反過來又能調節諧振電感（Lr）形成的分壓器阻抗、變壓器磁電感（LM）、反射等效阻抗（RE）融洽振電容器（Cr）進行調節。僅有LM中形成的電壓通過變壓器匝數比（a1）反射至次級線圈。

圖1LLC諧振半橋/控制器

我們可以標準化和簡化一次諧波近似法傳輸函數M（f）的使用。M（f）的方程式4中，標準化的頻率（fn）被定義為開關頻率除以諧振頻率（fO）。盡管只是一種近似值辦法，但在理解M（f）要怎么樣隨輸入電壓、負載和開關頻率變化而變化時，該簡化方程式還是非常有用的。

調節dc電流以調節LED亮度LLC諧振LED驅動器中實現LED亮度調節的一種辦法是調節通過LED的dc電流。這樣做存在一個問題：DC電流變化后，LLC的輸出阻抗也隨之改變。如果考慮不周，則這種變化會帶來M（f）變化，從而使LED驅動器設計變得更加復雜。

負載變化帶來的問題設計一個半橋轉換器并不是一件容易的事情。設計人員要依據ZVS要求選擇磁化電感（LM）。他們還要調節a1、Cr和Lr，以獲得理想的M（f）和頻率工作范圍。但是，M（f）會隨Q變化而改變，而Q又會隨著輸出負載（RL）變化而變化。詳情請參見圖2.

諧振LLC半橋LED的M（f）變化會使電壓環路補償和變壓器選擇變得更加困難、復雜和雜亂，因為在設計過程中需要考慮的各種變化確實太多了。

圖2M（f）隨負載而變化

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