步骤五选择开关FET(Q1)
跨接于FET的最大电压等于输出电压,使用20%余量来计算最大突波电压,FET的耐压选择为:
(公式15)VFET=1.2Vomax=96V
流经过FET的有效电流为:
(公式16)IFET∼Iimax•√DMAx=1.3A
为求得最佳化设计,FET的电流规格必须至少大于3倍的FET有效电流值,以使用最低闸充电电荷(Qg)操作。使用HV9911时建议FET的Qg需小于25nC目前使用于此案例的FET规格为100V,4.5A,11nC。
步骤六选择开关二极管(D1)
二极管的耐压规格与开关FET(Q1)相同,二极管流过的平均电流等于最大输出电流(350mA)。虽然二极管的平均电流仅350mA,但在短暂的时间内二极管载送着最大输入电流IINmax。二极管两端所跨之电压需相对应于瞬间流过的电流而非平均电流,假设有1%功率损失于二极管上,则二极管两端的压降则必须小于:
(公式17)
最好选择萧特基二极管,当输出电压小于100V时,它不需要考量逆向回复的损失,因此在此案例中选择100V,1A萧特基二极管,它的顺向通过电压在IINmax时为0.8V。
步骤七选择输出电容(Co)
输出电容的电容值需视LED的动态电阻,LED串的涟波电流及LED电流而定,使用HV9911的设计中,较大的输出电容(较低的涟波输出电流)将可获得较佳的PWM调光结果,升压电路的输出以模型简化如图9a将LED以定电压负载串联一个动态阻抗,输出阻抗(RLED与Co的并联组合)被以二极管电流Idiode驱动着,稳态的电容电流波形如图9b所示。
使用在设计参数表中给的10%峰对峰涟波电流,计算输出的涟波电压为:
假设LSOURCE MAX=1μh(这是此22AWG线长1呎连接输入电源及升压电路之间长度所估出的电感量)下一步是选择一个LC共振频率fLC,先设定fLC=0.4fs=80kHz,则输入电路最小值计算式为:
(公式23)
(公式24)
(公式25)
(公式26)RSOURCE MAX=(1-Dmax)2.RLED=1.25
由上列2等式可看出最大电源电阻值是与输入滤波器参数无关,故无法控制它.
但最小电源电阻值却是与输入滤波器的参数有关。最小电源电阻值被计算出为2μΩ,这是非常小的值非常容易达到,但是在某些例子中,导线的最小电源电阻值却大于所想要的值.在这样子的例子中,在导线中加入小电阻(以提供必须的阻尼)或LC的共振频率必须降低到计算出最小电源电阻低于所想要的值。有一点是必须注意的,将输入的2条导线绞在一起可以大幅降低电源电感值。
■控制回路设计