RGB LED Buck Converters 电路分析

电路来自G747RE的电源探索套件,不过暂时没到手,但是分析下电路没什么问题的.

看到总体上一个NMOS在中间,上面还有个电感,第一想到是开关电源.来自控制器的信号BUCK_REF_DRIVE,发送到控制器的信号BUCK_RED_SENSE,以及输出到负载端的RED_LED_K.LED部分的驱动如下.

当BUCK_RED_DRIVE为高电平的时候,MOS管如微小电阻(导线),否则为极大电阻(断开).根据官方文档描述,工作图应该如此.

当BUCK_LED_DRIVE为高,会从RED_LED_K吸收电,通过电感,途径MOS,最后流入到下方的GND引脚.若持续为高,相当于直接短接LED负极到地.同时,流过的电同时会给电容C90充电,若完全充满,则灯处于最大亮度(也是最高电压差,最大电流)状态.

此时切断MOS,即下方电路完全没连接,由于R69的作用,电荷回流速度变慢,由于R68作用,最终会把所有电量吸收干净,由由于BUCK_RED_SENSE一侧为电容,可以理解成极大电阻,一侧为电阻,则电压最终表示接近于地,则BUCK_RED_SENSE只能检测到接近0V(短时间内不会为真的0V).但由于L2的存在,电流方向不能突变,LED仍在点亮,电流不为零.

接下来会出现两种情况,第一种情况,会在很短的时间内重新接通MOS,BUCK_RED_SENSE重新上升,但是不是从0开始上升,而是之前有部分跌落,又重新充电.这样很快又达到最高门槛.如果第二种情况,很久都没有重新打开MOS,那么最后LED一定会没有电流,处于真断开状态.

在官方程序的描述框图内,RSENSE接在内部模拟比较器,暂时不知道其构造(哪个端子是正输入端,哪个是负输入端),假如PA7电压>DAC锯齿波瞬时状态电压,COMP输出LOW,否则COMP输出HIGH,不考虑抖动(假设外设都是理想的).就能很好理解官方描述的这张图.其中LED电源端接的是5V,就算包含压降,也远远大于MCU的供电电压(这里设计2.8V),当COMP超过一定阈值,比较器输出后,HRTIM输出被截断.可以理解成COMP对HRTIM控制的是EN线.