升压式高亮度LED背光驱动电路技术设计

升压式高亮度LED背光驱动电路技术设计

90o≦Φboost≦180o→TypeⅢ控制
　　
　　HV9911为基础的LDE升压驱动电路通常并不需要TypeⅢ控制，所以此篇不讨论Ⅲ控制。HV9911 TypeⅠ及TypeⅡ控制的使用，请参考表1。

表1 Network Compensation

　　TypeⅠ控制的设计相当简单，只要调整Cc即可，因为交越频率的回路增益之振幅为1
　　
　　（公式4）Rs?Gm?（2πfcCc）?1/15?1/Rcs?Aps=1
　　
　　由上述等式，若其它参数值已知Cc的电容值可计算出。
　　
　　TypeⅡ控制的等式需被设计如下：
　　
　　（公式5）K=tan（45？+Φboost/2）
　　
　　（公式6）ωz=1/RzCz=2πfc/K
　　
　　（公式7）ωp=Cz+cZ=（2πfc）?K

　　可得到交越率的回路增益之振幅为1的等式如下：
　　
　　（公式8）

　　同时解等式（1-6）（1-8）可计算出Rz，Cz及Cc的值。

　　■利用芯片实际设计出驱动电路
　　
　　表2驱动电路设计参数表

图8 驱动电路设计参考

　　步骤一选择开关频率（fs）
　　
　　对于低压应用（输出电压＜100V），中等功率输出（＜30w），开关频率设为200kHz（时间周期为5ms），对于开关损失以及外部零件的大小来说是个不错的折衷方案。若是更高的电压应用或更高的输出功率，则考虑外部的开关FET的功率损失，就必须降低开关频率。
　　
　　步骤二计算最大开关周期（Dmax）
　　
　　最大的开关周期可以使用以下方程式计算：
　　
　　（公式9）

　　注意：如果Dmax＞0.85，升压比例太大，则升压电路无法操作在连续导通模式而会操作在不连续导通模式，以达到所需的升压比例。
　　
　　步骤三计算最大电感电流（Iinmax）
　　
　　最大电感电流为（公式10）

　　步骤四计算输入电感量（L1）
　　
　　输入电感可以最低的输入电压操作下的电感电流25％计算，如下式
　　
　　（公式11）

　　选择标准电感量220uH，为达到于最低输入电压的操作时之的效率为90％，则电感的损失约为总输出功率的2～3％，使用3％计算电感损失。
　　
　　（公式12）Pind=0.03?Voman?Iove=0.84w
　　
　　假设80％－20％各别为电感的铜损及铁损，则电感的等效直流电阻，必须小于
　　
　　（公式13）

　　电感的饱和电流至少需大于最大电感电流20％。
　　
　　（公式14）

　　因此电感为220uH，DCR值约0.3Ω，电感饱和电流需大于2A。但是必须注意，选择电感的有效电流等于Iinmax（虽然可能无法符合效率的要求）但仍可获得可接受的结果。
　　
　　步骤五选择开关FET（Q1）