主要元件的設計
下列步驟是主要元件的選擇細節,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2.5V時,VRAIL會達到42V的VDHC_READY。迴授電阻器RFB1和RFB2分別被設計成57.6k?和3.65k。
RF1和RF2:當VRAIL(nom)是30V時,從LM3430上FB接腳的電壓會被調節至1.25V,而迴授電阻器RF1和RF2分別被設計成1.91k?和44.2k。
RDHC:RDHC的值可以根據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節成0.2V。在本文中,LED的電流是1A,所以感測電阻器被設計成0.2Ω(=0.2V/1A)。
升壓轉換器
圖4所示為LM3430所執行的升壓轉換器圖解,以下是選擇主要元件細節的說明。
電感器選擇:對于一個24V典型的輸入電壓來說,藉由動態余量控制的方法能將VRAIL調節至VLED為39伏,經計算后的輸入電流和負載比率是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的開關頻率,即時ton是1.28μs。因此可以得出計算的電感值為15.7μH,標準值15μH會被選定。另一方面,當輸入的電壓最小時(18V),輸入的電流是最大,也就是8.67A。考慮到效率問題時,實際輸入的電流可能比計算值大很多。我們應該選擇有高飽和電流和低等效串聯電阻。
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。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換器的輸出電壓漣波。這也和調光期間輸出電壓的暫態回應有關,應選擇具負載變化的升壓轉換器。這邊選用了470μF的電容器。為了進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VRAIL(peak) 為45V時,輸出電容器的額定電壓大于50V。最后我們會應用LC濾波器以進一步減少VRAIL的電壓漣波。
補償設計:由R1、C1組成的一個主導極點,和一個內部運算放大器被設計成閉迴路循環。閉迴路的直流電增益為40dB,這是高到足以讓VRAIL獲得一個小穩態誤差的狀況。此外,穩態誤差同時可經由動態余量控制達到最小化。截止頻率被設計成5kHz。這是在LED調光期間,在暫態負載的情況下所獲得很好的暫態回應。