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  • 使用内部限流器实现恒流运行

    • ZHCAC30 January   2023 LM5177 , LM51770

       

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APPLICATION BRIEF

使用内部限流器实现恒流运行

本资源的原文使用英文撰写。 为方便起见,TI 提供了译文;由于翻译过程中可能使用了自动化工具,TI 不保证译文的准确性。 为确认准确性,请务必访问 ti.com 参考最新的英文版本(控制文档)。

本应用简报介绍了如何使用 LM5177 4 开关双向降压/升压控制器通过内部限流器驱动 LED。

引言

降压/升压控制器 LM5177 系列可用于通过内部限流器或电流检测电阻器高效驱动 LED。在本应用简报中,我们还将探讨如何通过使用 IMONOUT 和 COMP 引脚来稳定此 LED 驱动功能。LM5177 控制器中有两个电压电流检测电阻。第一个是用于检测峰值电流的检测 RS,放置在连接引脚 CSA 和 CSB 的电感器之前。另一个是我们将重点介绍的电阻,它通常放置在需要驱动的 LED 前面的输出端上,连接 ISNSN 和 ISNSP 引脚 RCS。我们可以使用这两个检测电阻来限制和监测输入或输出电流。

图 1-1 LM5177 4 开关降压/升压转换器原理图

对于电流监测,IMONOUT 引脚上的输出电压与 ISNSP 和 ISNSN 引脚、IMON 检测放大器以及 IMONOUT 引脚上的电阻两端的检测电压差呈线性关系。

在电流限值运行情况下,GM 放大器监测检测电阻两端的电压,并将其与内部基准进行比较,如果检测电压大于阈值,GM 放大器会逐渐降低直流/直流转换器的峰值电流能力,直到差分电压等于基准电压。我们使用此功能调节流入负载(在我们的案例中为 LED)的恒定电流。

设置

本应用简报使用 LM5177EVM-HP,如表 1-1 限流运行配置所示。

表 1-1 正电流限制配置概述
LM5177 引脚 操作
CFG 引脚上的平均电流限制 被启用
SYNC 引脚 拉至高电平(例如拉至 VCC)
IMONOUT 引脚 布置补偿网络

默认情况下启用电流监测,但在器件启动期间,可通过强制将 IMONOUT 引脚连至 VCC(将 IMONOUT 引脚上拉至 VCC)来禁用电流监测。当电阻器连接到 CFG 引脚时,可选择 IMON 监测或限制功能(如果将 IMONOUT 拉至 VCC,则忽略限制)。如果选择了限制功能,则 SYNC 引脚在启动时被拉至高电平将启用正电流限制。

结果

运行正常、具有正确开关的 14.2V LED 负载(5 个串联的 LED),几乎没有可见的电流纹波,500mA 恒定直流电流通过 100mΩ 的 RCS 馈入 LED 负载,进入 ISNSN 和 ISNSP,如#GUID-EA256AE0-2C5E-4767-A185-ECC42758ECED 所示。至于启动,我们可以在#GUID-D6A95AC2-629B-4CC9-9AF2-0584FAD420A6 中看到电感器前后的开关节点或降压和升压开关节点以及 Vout 和 Iout 波形。我们可以看到,软启动电容器产生的软启动时间大约为 8.6ms 至 9ms。

GUID-20221214-SS0I-THXB-VPSF-QPLCXGPPM4LL-low.png图 1-2 稳态时 Vin = 18V,输出端 Vout =14.2V(5 个 LED)

(蓝色:降压 SW 节点,黄色:Vout,紫色:Iout)

GUID-20221220-SS0I-RHGF-SRB9-5KM9CSHWJ1XW-low.png图 1-3 启动时 Vin = 18V,输出端 Vout = 14.2V(5 个 LED)

(蓝色:降压 SW 节点,绿色:升压 SW 节点,黄色:Vout,紫色:Iout)

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