現(xiàn)在在LED調(diào)光驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)中有很多工程師都用到了iWatt 36XX系列的調(diào)光IC ,但是大家在初次使用的過程中經(jīng)常都會(huì)出現(xiàn)調(diào)光閃爍的問題,因?yàn)檎{(diào)光應(yīng)用的方案對(duì)大多數(shù)工程師來說都還是一個(gè)新的領(lǐng)域,所以在初次使用iWatt調(diào)光方案出現(xiàn)調(diào)光異常都會(huì)非常困惑?,F(xiàn)就此問題與大家分享一點(diǎn)心得,歡迎大家對(duì)此提出自己的見解。
首先,是否所有的閃爍都是IC本身設(shè)計(jì)引起的呢?答案是否定的,不可否認(rèn),沒有哪一家調(diào)光的IC能夠去適應(yīng)所有的調(diào)光器,但是IWATT的方案是可以適應(yīng)市面上絕大多數(shù)調(diào)光器,而且調(diào)光效果非常理想。那么是什么原因在很多工程師在使用的過程中還是會(huì)出現(xiàn)閃爍呢?而且這種閃爍在IWATT的DEMO BOARD上不會(huì)出現(xiàn)?
這是應(yīng)為我們?cè)谠O(shè)計(jì)的過程 中沒有能夠注意一些設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié),針對(duì)大部分工程師所出現(xiàn)的問題我簡單歸納為以下幾點(diǎn):
1. 輸入X電容過大,大部分工程師都知道,大的X電容能有更好的差模濾波效果,但是輸入X電容過大會(huì)影響到IC對(duì)輸入切相波形的檢測(cè),導(dǎo)致檢測(cè)波形不穩(wěn)而出現(xiàn)閃爍。一般建議輸入X電容的容量在0.01uF~0.033uF之間,只有少數(shù)高功率因數(shù),低壓輸入的情況下X電容可以加大到約0.057uF..輸入X電容引起的閃爍大概在60%~90%的輸出電流的情況下。
2. 在調(diào)光的時(shí)候出現(xiàn)較大的電流跳躍,如輸出350mA但是調(diào)到90mA電流以后直接跳躍到150mA ,反向調(diào)節(jié)也會(huì)出現(xiàn)。那么這種電流跳躍是怎么形成的呢?首先我們要了解IWATT IC工作的原理。我們是怎么實(shí)現(xiàn)輸出電流調(diào)節(jié)的呢?當(dāng)輸出電流在100%到30%的時(shí)候我們是通過PFM的調(diào)節(jié),輸出電流越小工作頻率越高。但是在小于30%的輸出電流時(shí)我們不能再去提高頻率,這個(gè)時(shí)候我們的IC會(huì)進(jìn)入PWM的工作模式(900Hz)去調(diào)節(jié)兩個(gè)不同工作頻率的占空比一個(gè)低頻20K,和一個(gè)在30%輸出時(shí)的工作頻率,如160K。
而這種出現(xiàn)在30%電流附近的跳躍就是因?yàn)?/SPAN>ISENSE信號(hào)的干擾而出現(xiàn)的誤判,怎么去改善ISENSE 的波形呢?
3,另外在設(shè)計(jì)的過程中還會(huì)出現(xiàn)10%輸出電流以下的閃爍,由于這個(gè)時(shí)候輸出電流非常小,所以這個(gè)時(shí)候的閃爍非常微弱。同樣這時(shí)的閃爍主要也是由于ISENSE信號(hào)的干擾所造成的與第二點(diǎn)的原因基本相同。那么什么樣的ISENSE信號(hào)才是好的信號(hào)呢?
3602/3612/3614就是通過控制 Isense基準(zhǔn)電壓來改變輸出電流.當(dāng)調(diào)至較低的輸出電流時(shí), Isense的基準(zhǔn)電壓也相應(yīng)變低. 如果Isense 波形因?yàn)樽儔浩鞣植茧娙荻鴮?dǎo)致太高太長的LEADING SPIKE,可能這個(gè)尖峰就會(huì)導(dǎo)致IC對(duì) Isense 誤判斷而調(diào)光不順。
如上圖的實(shí)際波形我們可以看出ISENSE 的 LEADING SPIKE 已經(jīng)和ISENSE 的波形疊加在一起沒有辦法區(qū)分,而這樣的波形是最容易讓IC產(chǎn)生誤判。我們都知道,由于變壓器的分布電容和MOSFET的Cgs LEADING SPIKE是很難完全濾除的,但是我們只需要把它控制在不影響我們IC檢測(cè)的范圍內(nèi)就是可以的了。
由于我們IC內(nèi)部本身就有對(duì) LEADING SPIKE 的一個(gè)消隱時(shí)間(約400nS),對(duì)于ISENSE 的波形我們要做到以下3點(diǎn):
A,很窄的LEADING SPIKE ,一定要小于400nS,這樣不會(huì)影響到
ISENSE的檢測(cè)。
B, LEADING SPIKE 和ISENSE 真實(shí)波形的谷底一定要低,這樣IC才能區(qū)分LEADING SPIKE 和真實(shí)的ISENSE 的波形。
C, LEADING SPIKE 和ISENSE 真實(shí)波形間的震蕩一定要小。
做好以上A,B,C 三點(diǎn) 2號(hào)和3號(hào)問題就能很好的解決。如何做好A,B,C 三點(diǎn)呢?
要做好這3點(diǎn)主要從兩個(gè)方面做:
1. 從源頭上控制
A,改變變壓器的打法,使用三明治打法或者在每層繞組間加膠帶,減小變壓器的分布電容。
B,選用Cgs比較小的MOSFET。
C, 在畫板時(shí)注意ISENSE的走線,要做到功率地與信號(hào)地分開,ISENSE的信號(hào)在布線時(shí)要遠(yuǎn)離功率信號(hào),且把功率和信號(hào)環(huán)路的回路做到 最短。
2. 進(jìn)行濾波,如下圖:
C16 和C14的搭配使用可以將干擾很大的ISENSE 信號(hào)濾成IC可以檢測(cè)的信號(hào)。C16一般用到220pF,它的作用是加快ISENSE信號(hào),讓 LEADING SPIKE 能變窄且達(dá)到谷底。而C14一般用10nF,它的作用是率掉LEADING SPIKE與ISENSE 電流間震蕩波形的幅值。