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接口,总线,驱动相关技术文章非隔离降压恒流LED驱动电源控制设计
1 引言
针对LED照明负载特点，目前非隔离式的恒流驱动电源的拓扑结构基本上是BUCK降压结构，主流的方案是通过固定关断时间来固定峰值电流，从而达到固定输出电流的控制策略。本文将讨论这种控制策略实现恒流的原理，分析这种开环控制策略的优缺点，和应用这种控制策略需要做的外围补偿，同时基于占空比半导体公司新产品DU8608芯片，介绍这种全新的闭环电流控制策略，详细介绍这种控制策略如何突破性提高LED输出电流精度，从开环到闭环是其本质的突破。
2 原理与设计
2.1 目前LED非隔离恒流驱动电流领域主流的控制策略
如图1所示，电路是BUCK降压结构，芯片控制的是MOSFET的源极，这是一种开环的恒流电流控制方式，控制原理如下：
当MOSFET开通时，电流从DCBUS通过LED负载，流过电感，流入地。
Vi-Vo=Ldi/dt=L*Ir/DT （1）
当MOSFET关断时，电感电流从D1续流。得出以下公式：
Vo=Ldi/dt=L*Ir/（1-D）T （2）
如图2 ，Io（average）=Ipk-1/2*Ir （3）
由（2）和（3）
Io=Vref/Rs-Vo*（1-D）T/（2*L） （4）
Vref和Rcs都是设定的定值，由于电流流过LED负载，如果电流固定，可以认为LED的电压Vo是固定的，所以从式（4）看出，只要电感值L固定，再固定关断时间（1-D）T， Io即固定。
图1：非隔离降压恒流LED驱动电源示意图
图2：开环控制策略中的电感电流波形
所以，这种开环的控制策略是，连接在Rt的电阻设定MOSFET的关断时间。每个周期开始，MOSFET 打开直到电感电流上升到峰值Vref/Rs，这时MOSFET 关断，关断时间由Rt决定。过了设定的关断时间，MOSFET 又重新打开，这样周而复始地工作。关断时间控制了纹波电流LED 平均电流，根据想要输出的电流值，调节CS管脚的Rs值，调节Rt值，固定每个开关周期的关断时间为一个值，从而实现了输出电流恒流。