QX9920实施2档调光的车灯电路解析
如下图,是QX9920分成了H,L两档亮度,控制QX9920恒流驱动电路的电路原理图。左侧是一个“H,L”档调光控制电路,右侧是一个QX9920标准的恒流驱动电路。
一. 完整的QX9920降压恒流电路:
如上图,是一个完整的QX9920恒流降压电路,相对于规格书指定的电路原理图,我们在取样电阻器中增加了一个N-MOSFET。当MOSFET的栅-源极(即EN)获得一个5V高电平时(如Vdd电压),则实际的总取样电阻大约等于 Rcs=R2A//R2B。精确的说,当MOSFET导通时,实际的电路取样电阻值为:
Rcs=R2A//(R2B+Ron). 其中,Ron为N-MOS在5V时的导通阻抗。譬如,MOS导通抗假设为50mΩ,而R2A=R2B=0.2Ω,则:
① MOS关闭时,实际的取样电阻为:Rcs=0.2Ω.
② MOS导通,实际的取样电阻为Rcs=R2A//(R2B+Ron)= 0.2//(0.2+0.05)=0.111Ω。
因此,由于取样电阻器发生了变化,进而影响了LED的实际驱动电流。
举例:
以一个12~80V输入,9V输出的QX9920恒流电路为例,假定Coff电容=20pF,电感器为47uH,Rcs1=0.2Ω,Rcs2=0.111Ω,则我们可以通过《QX9920电感等外围参数计算器V2.4》来预算出H,L两档的电流变化:
计算开始(输入到红色部分,绿色部分为输出内容): |
L档 |
H档 |
PART① |
|
|
填入Coff (pF) |
20 |
20 |
Toff计算结果为: |
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Toff (ns) |
2149.45 |
2149.45 |
|
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|
填入最低输入电压 (V) |
12.00 |
12.00 |
填入输出电压(V) |
9.00 |
9.00 |
最高占空比 |
75.0% |
75.0% |
最低驱动频率 Fs (kHz) |
116.31 |
116.31 |
|
|
|
填入最高输入电压 (V) |
80.00 |
80.00 |
最低占空比 |
11.3% |
11.3% |
最高驱动频率 Fs (kHz) |
412.90 |
412.90 |
|
|
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期望EN调光频率Fpwm(kHz) ≤ |
4.65 |
4.65 |
PART② |
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填入 Rcs |
0.200 |
0.111 |
填入 L1 |
47.0 |
47.0 |
LED输出电流计算为: |
|
|
ILED |
1.04 |
2.05 |
期望的恒流最低压差(Vin-Vled): |
14.92 |
29.24 |
Rcs电流取样电阻的耗散功率(w) |
0.31 |
0.56 |
: |
|
|
最小电感器 Lmin> |
20.1 |
11.2 |
最小电感线径Φ(mm) 》 |
0.50 |
0.70 |
如上表绿色部分预算结果,在12~80V输入情形下,H档的电流可达到2.05A,L档的电流为1.04A。
二. 2档亮度调整控制电路解析:
如上图,是一个由MOSFET进行换挡的2档开关选择电路。电路的原理图是:机械开关一端接驳5V VDD。当闭合到“H档”时,VEN=Vdd,MOSFET导通,等效图如下:
一旦开关置“L档”时,EN被1MΩ下拉电阻器下拉到GND,则MOSFET关闭,即VEN=AGND。
此时,由于MOS的Vgs=0v,所以,MOS关闭,则Rcs=R2A
至此,上述完整的解释了使用2档调光电路的原理。
① 2档的电流可以任意设定。
② 全功率时的限流电阻计算,必须考虑到MOSFET的Ron。一般可以参考MOS规格书的Ron@4.5V的数据。以下是常规SOT23封装的大电流MOS(>2A电流)的导通阻抗典型值。
型号 |
Ron@ Vgs=4.5v |
单位 |
Ids(max) |
单位 |
兼容品牌 |
SI2302 |
60 |
mΩ |
2.1 |
A |
美国VISHAY威世半导体,中国长电科技 |
SI2304 |
60 |
mΩ |
3.3 |
A |
美国VISHAY威世半导体,中国长电科技 |
SI2306 |
47 |
mΩ |
3.16 |
A |
美国VISHAY威世半导体,中国长电科技 |
AO3400 |
35 |
mΩ |
5.8 |
A |
美国AOS万国半导体,中国长电科技 |
AO3402 |
55 |
mΩ |
4 |
A |
美国AOS万国半导体,中国长电科技 |
AO3404 |
30 |
mΩ |
5.8 |
A |
美国AOS万国半导体,中国长电科技 |
全文完毕 @FAE054 2014-12-26 36521714