非同步、升壓、電源轉(zhuǎn)換拓?fù)浣?jīng)常用于LED驅(qū)動(dòng)器等應(yīng)用中。在這些應(yīng)用中，輸入電壓 （VIN） 不足以正向偏置一組串聯(lián)/并聯(lián)LED燈串。這個(gè)電感開關(guān)拓?fù)渖闪藢?shí)現(xiàn)LED電流調(diào)節(jié)所必要的依從電壓，并且通常用于LCD背光應(yīng)用中。例如在遠(yuǎn)離駕駛員的汽車內(nèi)部和外部照明等LED矩陣應(yīng)用中，一旦發(fā)生輸出對(duì)地短路的危險(xiǎn)，就會(huì)產(chǎn)生災(zāi)難性的后果。限制電流并運(yùn)行保護(hù)電路作為電子斷路器能夠防止這些災(zāi)難性的故障。
如圖1所示，升壓轉(zhuǎn)換器的輸入通過升壓電感器 （L1） 和升壓二極管 （D1） 物理連接至其輸出端。因此，輸出上的短路情況會(huì)使升壓電感器飽和，其造成的電流尖峰足以損壞升壓二極管。而更糟糕的是，此短路情況也會(huì)干擾到所有連接到輸入端的器件，其中包括脈寬調(diào)制 （PWM） 控制器。很明顯，在使用中這種拓?fù)鋾r(shí)，需要某種類型的電路保護(hù)，來為遠(yuǎn)程LED供電。接下來將考慮設(shè)計(jì)一個(gè)多用途、低成本電路，此電路可被優(yōu)化為保護(hù)升壓轉(zhuǎn)換器，并防止輸入端出現(xiàn)短路負(fù)載情況。此外，我們將通過一個(gè)模擬電路來驗(yàn)證所需的響應(yīng)。
圖 1. 基于非隔離式升壓拓?fù)涞腖ED驅(qū)動(dòng)器電路
電流限制器和電子斷路器分流監(jiān)視器 （CSM） 是一種高精度、高增益差分電流感測(cè)放大器，經(jīng)常被用來監(jiān)視輸入和輸出電流。圖2顯示的是其典型配置。這個(gè)特定器件集成了一個(gè)開漏比較器；此比較器可被設(shè)定為在預(yù)先設(shè)置的線路電流上跳變、鎖存和復(fù)位。
圖 2. 一個(gè)分流監(jiān)視器組件增加了保護(hù)功能
此比較器的輸出可被用來控制一個(gè)可以在幾毫秒內(nèi)中斷負(fù)載短路的外部MOSFET開關(guān)。除了在輸出上出現(xiàn)故障情況時(shí)中斷輸入電流外，模擬輸出還可以解決開關(guān)穩(wěn)壓器的所謂的“負(fù)輸入阻抗”問題，阻止輸入電流隨輸入電壓的減少而增加。通過將輸入電流與輸出電流以邏輯“或”的配置方式相連接，可實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入的鉗制。如圖3中所示，其目的是為了生成一個(gè)驅(qū)動(dòng)PWM控制器的復(fù)合反饋信號(hào)。然后，CSM使輸出電流反饋無效，并且強(qiáng)制LED電流在輸入電壓下降到一個(gè)預(yù)設(shè)電平以下時(shí)減少，從而限制輸入電流。
圖 3. 輸入限流器依賴感測(cè)輸入和輸出電流
