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[参考译文] LM3409:低占空比调光中的 LED 电流波形异常

Guru**** 2342650 points
Other Parts Discussed in Thread: LM3409, LM3414
请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/610204/lm3409-abnormal-led-current-waveform-in-low-duty-cycle-dimming

器件型号:LM3409
主题中讨论的其他器件: LM3414

大家好、团队成员

背景:我的客户在一个板上使用2个 PICS LM3409来驱动两种不同颜色的 LED、串联的 LED 编号不同。  

设置:外部 FET 并行调光、调光频率为25kHz

Vin1=38V Vout1=22V Vin2=48V Vout2=27V 两个采用相同电感值的 LED 电路。  无输出电容器

问题:在低亮度调光(调光 PWM 占空比非常低)中、LED 电流斜升启动点不同。

当占空比更高时、不会发生此问题。

低占空比、斜升点不同

高占空比:斜升点相同

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    您好 Gabriel、

    实际上、我很惊讶他们在任何时候都能匹配。 每个周期的启动电流、尤其是当脉宽小于开关周期时、唯一的方法是具有完全相同的占空比、开关频率(在分流 FET 导通和关断期间)以及电感电流纹波峰-峰值(在分流 FET 导通和关断期间)。 您必须确保每次分流 FET 关断时的电感器电流完全相同。 每个器件的占空比都非常接近、但并不精确、我希望开关频率会有所不同。

    因此、您可以调整两者以使所有这些更接近、但在极低的占空比下、您仍然永远不会获得相同的起始点、这很可能。

    此致、

    克林特

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    你(们)好,克林顿
    感谢您的回复。 还有几个问题:
    1) 1)您谈论的相同占空比是否是外部调光 FET PWM 占空比? 我们可以发现、在图1中、占空比是相同的。
    2) 2)为什么调光占空比变得更高、起始点将变得相同?
    3) 3)您是否有任何关于喜欢这种现象的建议? 这种现象使客户 LED 在低调光占空比下具有不同的亮度。
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    您好 Gabriel、

    我实际上是指转换器占空比。 我不能确切地确定在较高占空比下它为什么相同、它可能与 LED 动态电阻有关、也可能与变化的原因有关。 可能会对其进行一些调整。

    您是否可以通过任何方式共享原理图? 我可以看一下、给您一些尝试的东西。 请告诉我。

    谢谢、

    克林特

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    你(们)好,克林顿

    今天、我与客户面对面交流、并有几个要点需要更新:

    1) 1)当它们使用并行调光时、当外部 FET 将 LED 短接至接地时、它们还会通过 EN 引脚禁用转换器。

    2) 2)当调光占空比不是很小时、电感器波形如下所示:

    当外部 FET 将 LED 对地短路时(此时禁用转换器)、电感器电流将保持放电状态

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    您好 Gabriel、

    这两个器件应具有相似的放电曲线、因为这是由 FET RDS (on)生成电压(v=LDI/dt)引起的。 但使用相同的公式、您可以看到电荷曲线(di/dt)将略有不同、因为两者之间的 v 有所不同。 因此、当每个电阻器都能够导通并达到 CSP-CSN 设定的峰值电流时、它们的行为将类似。

    但是、当您变得如此低以至于从未达到峰值时、您可以让它们在导通期间达到不同的峰值、当您重新导通时、结果将在关断期间具有不同的值。 我不确定是否可以避免这种情况、除非您可以使每个输入电压的 Vin - Vout 相同、以便在导通期间具有相同的 di/dt。

    此致、

    克林特

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    感谢您的评论。 我认为使 VIN1-VOUT1=VIN2-VOUT2是适合我的客户的解决方案。
    顺便说一下,我是否可以在 SW 和 GND 之间并联一个电阻器(5K),以迫使电感器电流以更快的速度降至零?
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    您好 Gabriel、

    我不确定在 SW 与接地之间放置一个电阻器会有所帮助、因为当电感器电流在关断期间不为零时、二极管会正向偏置。 但是、正如我提到过的、如果您将一些电阻与分流 FET 串联、它将在分流 FET 导通时增大 Vout、这将使电感器电流减小得更快。

    此致、

    克林特

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    你好,克林特
    感谢您的建议、我已向客户重放了此解决方案。
    还有一个问题、我的客户也使用 LM3414、他们尝试使用它来驱动两个并联的 LED 灯串。
    他们想知道、在 LED 使用一段时间并老化后、电流失衡会变得非常显著吗?
    您是否有防止并联配置中电流不平衡的建议?
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    您好 Gabriel、

    并联串非常常见、已使用多年。 因此、我倾向于认为它们应该很好、尤其是串电压越高、匹配就越好。 我相信他们的年龄都是一样的、所以这通常不是问题。

    但是、有些人仍然担心这一点。 但是、如果没有额外的电路(或两个驱动器)、您唯一可以做的事情就是为每个灯串串联一些电阻。 它会消耗额外的功率、但如果一个串电压开始明显低于另一个串电压、则可以在电阻器上降低额外的电压、以改善电流平衡。

    此致、

    克林特

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    你(们)好,克林顿

    非常清楚的谢谢。