AS6910 LED背光驅(qū)動(dòng)升壓IC參數(shù)設(shè)計(jì)
本文將以AS6910來對LED TV&Monitor、LED路燈等驅(qū)動(dòng)方案進(jìn)行簡單描述。
AS6910是一顆升壓IC，主要應(yīng)用領(lǐng)域如電視機(jī)，顯示器背光升壓驅(qū)動(dòng)方案，LED路燈等，功率可從幾瓦到65W，足夠一臺42寸的TV背光功率了。
AS6910是采用固定Off-Time的工作方式，工作頻率可達(dá)2.5MHz，可使外部的電感和濾波電容體積減小，采用頻率拉動(dòng)功能可根據(jù)負(fù)載大小自動(dòng)調(diào)節(jié)最佳的工作方式，從而達(dá)到高效率，最高達(dá)95%.
寬電壓輸入：2.5-48V
頻率可調(diào)：從幾十K到2.5MHZ
最高效率：95%
亮度可調(diào)：
1,通過EN腳PWM控制（100HZ-10KHZ）
2.調(diào)節(jié)RFB電流反饋電阻，驅(qū)動(dòng)能力：可以從1個(gè)LED到幾十個(gè)高亮LED。
一、AS6910工作原理：
AS6910采用峰值電流檢測和固定off-time控制方式。IC內(nèi)部的R-S觸發(fā)器分別由off-time定時(shí)器置位和CS比較器、FB比較復(fù)位，它控制外部MOSFET 管并和升壓電感L、LED、肖特基二極管共同構(gòu)成一個(gè)自振蕩的連續(xù)電感電流模式的升壓型恒流LED驅(qū)動(dòng)電路. Vcc上電時(shí)，off-time定時(shí)器的輸出置位內(nèi)部觸發(fā)器使輸出為高，驅(qū)動(dòng)外部MOSFET導(dǎo)通，TON周期開始。這時(shí)，流過升壓電感L的初始電流為零，電流以上升的模式從VIN通過電感L,MOSFET和電流采樣電阻RCS流到地該電流將一部分能量儲存在電感里并在RCS上產(chǎn)生一個(gè)壓降VCS。與此同時(shí)輸出濾波電容對LED放電，該電流在RFB上產(chǎn)生一個(gè)壓降VFB，VFB被誤差放大器放大。當(dāng)電流上升到使得VCS > 260m或VFB > 誤差放大器的輸出電壓時(shí)，CS或FB比較器輸出變低,控制外部功率MOSFET關(guān)斷,TON周期結(jié)束，TOFF周期開始。VCS反映了電感的峰值電流，也代表了峰值功率而VFB反映了輸出電流的大小。IC根據(jù)VFB來不斷調(diào)節(jié)外部功率MOSFET管導(dǎo)通的時(shí)間TON,從而使得輸出電流能夠得到定。
二、主要參數(shù)設(shè)計(jì)：
1)輸出電流計(jì)算
LED 的輸出電流由RFB設(shè)定,如下公式估算：
Iout = Vfb/Rfb
2）峰值電流限定
限定峰值電流可以減小上電時(shí)的沖擊電流，并且在電路異常時(shí)可以起到保護(hù)作用。峰值電流由Rcs設(shè)定,
Rcs的計(jì)算公式如下：
Rcs =K?VFB Iout
K=0.7*VIN/VO 即：Rcs=Rfb? 0.7?VinVout
Iout為輸出端LED 燈的電流
Vout 為升壓后的輸出電壓
此Rcs電阻需要選擇好，如果過大會導(dǎo)致開機(jī)時(shí)峰值電流過早達(dá)到保護(hù)點(diǎn)，而使輸出功率無法達(dá)到設(shè)定要求.過小會導(dǎo)致電感中峰值過大。
3）工作頻率計(jì)算
AS6910 采用固定Off-time 控制方式，其工作頻率為:
F =1 /(Toff+Ton)
其中 TON 時(shí)間與升壓電感的感量和輸入輸出的電壓差有關(guān), TOFF的Off-time時(shí)間由芯片片內(nèi)的Off- time定時(shí)器和IC的TOFF 管腳的ROFF、COFF決定。因此可通過外部電阻和電容來設(shè)置TOFF關(guān)斷時(shí)間，從而設(shè)定工作頻率.
占空比約為:
D = (Vout?Vin)/Vout
TOFF計(jì)算公式如下：
Toff =0.51?100kΩ?Roff 100kΩ+Roff?(Coff+12pF)
當(dāng)TOFF管腳懸空時(shí)：
Toff =0.51?100kΩ?12pF=612ns
在TOFF管腳上單獨(dú)接ROFF電阻可以提高工作頻率,而單獨(dú)接COFF則可以降低工作頻率。
例如：將AS6910的TOFF腳(7PIN)接150pF 電容，ROFF為15KΩ,TOFF≈1078nS，如果D=0.47，則電路工作頻率 F≈436KHz .
工作頻率的高低，要根據(jù)實(shí)際使用情況來決定。工作頻率高，升壓電感的電感量可以越小，電感體積也越小，也意味著可以選擇更小容值和小體積的電容。但是,較高的工作頻率會導(dǎo)致MOSFET管和肖特基二極管的開關(guān)損耗增加，導(dǎo)致電路的效率下降。因此，如果在高輸出電壓（如高于100V）時(shí)，建議AS6910的工作頻率不宜超過100Khz.（此IC最低可工作在幾十KHZ）。
4）電感 L 的選擇
L的選用原則，一是確保流過LED的電流是連續(xù)的并且紋波電流ΔI值遠(yuǎn)小于流過LED的電流值，其次是保證其工作時(shí)不會出現(xiàn)磁飽和現(xiàn)象。紋波電流ΔI的大小與升壓電感的電感量成反比，即電感量大時(shí)，電流工作在連續(xù)狀態(tài)，紋波電流就小，反之就會工作在斷續(xù)狀態(tài)，因而紋波也會變大。將會影響LED的工作壽命。所以通常取較大的電感值，有肋于延長LED的使用壽命。
紋波電流ΔI計(jì)算公式：
ΔI= Toff? (Vout?Vin)/ L
為了使流過LED燈電流波動(dòng)小于ΔI,電感值應(yīng)滿足：L≥Toff?( Vout?Vin)/ ΔL
ΔIL.可取IL的十分之一或根據(jù)要求選擇。
