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专门针对数字光投影仪而优化的电源设计

专门针对数字光投影仪而优化的电源设计

点击数:7995 次   录入时间:03-04 12:01:37   整理:http://www.55dianzi.com   电工文摘

图 6 UCC28600 控制器(其实施了一个反向转换器作为待机电源)在提供一个信号以禁用至 PFC 控制器的偏置电源的同时在轻负载时进入了猝发模式

图 6 中所显示的电路足以将待机功耗降至 3W 以下,但是不足以获得低于 1W 的输入功率。PFC 控制器需要电阻分压器来感应 AC 线路电压和 PFC 输出电压。这些电阻器很轻松地就能耗散超过 200mW 的功率。此外,PFC 输出电容器的漏电流也可导致另外 200mW 不必要的损耗。将这些损耗加到一起就能使待机损耗远高于可接受的限值。在这些情况下,可能就需要使用继电器来断开至 PFC 和所有下行转换器的 AC 电源。该继电器可与专用的待机电源配合使用。此外,当系统处于待机模式时,只要该继电器不需要显著的偏置电源,它就可以为固态型继电器。

利用 LED 降低功耗


最基本的 LED 光引擎由红色、绿色和蓝色 LED 组成,这些 LED 会在模仿彩色图像滤波器旋转的负载占空比和频率下进行脉冲启动和停止运行。每个颜色的单独开/关信号将从微处理器发送到 LED 驱动器,并且每个颜色的强度也会通过光学传感器反馈给微处理器。为了获得适当的颜色平衡,微处理器会向 LED 驱动器发送信号以调节各个 LED 中的电流。

图 7 显示了一个便携式 DLP 投影仪 LED 驱动器电路的示例。在该电路中,TPS40071 控制器用于控制同步降压功率级,该功率级在 LED 开启时作为电流源运行,而在 LED 关闭时则作为电压源运行。从微处理器发出的 LED 开/关信号通过打开 FET Q1 并将开关 S1 移至向下的位置(这样可提供电流反馈信号)即可开启 LED。而当 LED 关闭时,S1 将返回至向上的位置,这样就允许 TPS40071 调节驱动器的输出电压。通过改变由微处理器发送的 10kHz 数字脉冲序列的脉冲宽度,即可对 LED 电流进行控制。PWM 信号在完成滤波后将被加到 TPS40071 的反馈引脚中。

在图 7 中,专门设计了 R1 和 R2 的电阻分压器,以便 LED 处于关闭状态时的稳定电压能够完美匹配 LED 处于开启状态时的正向压降。这不仅可保持TPS40071 内部误差放大器的输出在两种状态下都处于几乎相同的电平,而且还最小化了在 LED 开启时 LED 电流的上升时间。由于快速的电流上升时间可在投影灯的数字控制方面提供更高的灵活性,因此这就显得非常重要。

图 7 驱动 LED 需要有精确的时序、占空比以及振幅控制

图 8 中的波形显示了转换期间的输出电压和 LED 电流。对于这些波形而言,LED 驱动器将为两个串联的 1A 绿色 LED 供电。同步降压电流源大约为 100kHz 的带宽有助于最小化电流的上升时间。

图 8 具有宽带宽的降压稳压器为 LED 供电

DLP 之外的优势


与任何独特的产品一样,DLP 技术也给设计人员带来了一些需要解决的新问题。但是这些问题为组件的开发带来了灵感,这可能会使其他应用受益匪浅并满足 DLP 系统的要求。

目前已开发出了如先前所述的控制器来为 HID 灯供电。因为该控制器要求在绿色环保模式下运行,因此就需要开发出可关断部分电源系统的变频控制系统。

与此同时,LED 在推进快速转换率电源发展的同时也为 DLP 投影仪带来了更高的可靠性。最后,PFC 级中对转移模式控制的需求还使电路的成本和尺寸都有所降低。

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