LED驱动器中的新型初级端调节恒压解决方案

LED进行调光的DCDC级。如图5所示，双级PSR CV具有非常明显的功能级： PFC功能在初级端实现，而LED驱动则在次级端实施，降低了电路的难度，简化了电路设计。

     

                                    图5：双级PSR-CV解决方案

双级PSR-CV解决方案不仅维持了双级PSR-CC的品质，还具有许多其他优点。首先，LED电流控制非常简单，并且由于次级DCDC级直接控制了LED电流，该解决方案的LED电流也更加精确。其次，对于调光应用来说，任何介于0~10V之间的模拟调光或PWM调光均可在次级DCDC级无需任何隔离地轻松实现。第三，成本低于PSR-CC。与PSR-CC相比，我们可以认为该结构将PFC级移入了次级DCDC级。众所周知，PFC级包含了高压器件， 但在次级DCDC级中包含的却是低压器件。最后，PSR-CV解决方案给用户提供了更高的灵活性。例如，我们可以在PSR-CV级中增加待机电源功能，来在LED未连接时实现低待机功耗。或者，我们可以为多串应用选择适合的DCDC。

该解决方案唯一的缺点是PSR-CV输出电压调节不是非常严格，但是我们可以通过选择宽输入范围的次级DCDC来克服该问题。

2. PSR-CV工作原理

目前，PSR-CV通过在辅助绕组上控制电压来实现。一旦控制了辅助绕组电压，输出电压就可以通过变压器耦合来设置。因此，为了拥有精确的输出电压，如图6所示，我们需要直接控制辅助绕组端的电压。

              

                                 图6：简化了的精确PSR-CV控制

在整流二极管导通期间，输出电压与二极管前向电压降的和在辅助绕组端反应为 (Vo+VF) ?  Naux / Ns。由于二极管正向压降随着电流的减小而减小，辅助绕组端电压在二极管导通时间结束时最能反映输出电压，此时二极管电流减小至零。通过在二极管导通时间结束时对绕组电压进行采样，可以获得更精确的输出电压信息。

 

                 

                                       图7：PSR-CV控制中的主要波形

由于辅助绕组端的电压降在单次切换期间上下波动，我们需要先找出采样点，然后使用采样/保持电路，，之后再将感应电压与内部精密参考电压进行比较。总之，控制逻辑比较复杂。

另一种比较容易实现的方式是如图8所示，我们可以通过PFC控制器的误差放大器来控制整流辅助绕组电压。该方式的缺点是输出电压相对不那么精确。

               

                                             图8：简单的PSR-CV控制

然而，这是在简单控制与精密输出电压之间的一种折中。在双级PSR-CV解决方案中，第一级的输出电压精密度并不是很重要，我们可以通过选择宽输入范围的次级DCDC来克服该缺点。

 

3. 测试结果和波形测量

我们在具有OVP功能的单PFC控制器FL6961的基础上制作了一块评估板，该功能可进行更改，用于实施PSR-CV和具有极宽输入范围的高压降压控制器FL7701[3]。

               

                                  图9：PSR-CV加DCDC的完整解决方案

 

有了PSR-CV解决方案，我们可以轻松的生成一个次级CV电源，通过为次级端的辅助绕组加载来给MCU等其他附件进行供电。

 

通过PSR-CV Vcc调节，我们可以看到，在整个输出负载范围内CV的精确度可以实现±4.25% CV容差。如果消除光负载电压的漂移（由突发模式导致），CV精度将增加至±1.1%。