DCM升压转换器驱动LED串的理论详解：优化瞬态响应与小信号模型创新

本文主要探讨的是"基于驱动LED串的DCM升压转换器的详细理论分析"。在现代电源设计中，DCM（不连续导电模式）升压转换器因其快速调光性能和低模拟调光优势而受到关注，尤其是在LED照明应用中。LED串是这类转换器常见的负载，因为它们需要恒定的电流供应以保持稳定的亮度。 DCM转换器的特点在于工作在非连续状态下，即开关周期内有一段时间是关断的，这样可以提高效率并减少开关损耗。然而，与传统的CCM（连续导电模式）相比，DCM在设计上更具挑战性，特别是在小信号模型的建立上，需要考虑到串联二极管带来的直流和交流负载特性差异。作者没有采用传统的小信号模型，而是提出了一种基于输出电流表达式的简化方法，这种方法可能更适合于特定的LED驱动应用。 文章的第一部分详述了LED驱动升压转换器的电路结构，如图1所示，其中包含一个感测电阻用于监测输出电流，通过控制开关的导通时间来实现恒定的LED电流输出。LED串的工作特性，如阈值电压VT0、动态阻抗rd以及串联后的总压降VZ，都是设计中的关键因素。 作者通过测量不同电流下的LED串压降变化来计算总动态阻抗，例如，通过偏置电流IF1和IF2测量出的压降差值，利用齐纳电压公式计算出rLEDs。这个过程展示了如何实际应用理论模型来评估和优化LED驱动转换器的性能。 LED串的串联连接使得系统对电压稳定性要求较高，因为每个LED的电压贡献累积起来决定了整个串的电压特性。因此，设计者需要充分理解这些效应，以便确保在不同电流和温度条件下，LED串能保持理想的工作状态。 总结来说，本文深入探讨了驱动LED串的DCM升压转换器的理论原理，包括工作模式、小信号模型的处理、负载特性分析以及实际应用中的参数测量与计算，为电源设计者提供了实用的设计指导和技术支持。后续的第二部分可能会进一步讨论实际应用中的优化策略和测量精度验证。对于从事LED照明或电源转换器设计的专业人士，这是一篇不可或缺的参考文献。