开路保护事理及重要性_开路_电压

在恒流驱动 LED 运用方案中，常会碰着因 LED 破坏或其他缘故原由导致系统开路，涌现输出电容破坏或芯片破坏，或者 先开路上电，再接负载，涌现 LED 破坏，采样电阻破坏等征象。
下面我们一起剖析造成此类征象的根源并供应办理对策。

以 XL3001 为例解释下 BUCK 拓扑开路时情形，XL3001 范例运用电路如图 1

XL3001 通过 CS 引脚检测采样电阻 RCS 上电压，从而掌握输出电流。
一旦 LED 开路，RCS 上没有电流流过，CS 引脚电压险些为 0V，由于是开路状态，RCS 上电压不会达到基准值，芯片内置功率 MOS 管以最大占空比导通，从而导 致输出端电压不断上升，经几毫秒后，输出电容电压便抬高至与输入电压相等。
此时，如果输出电容耐压不敷，将会造成输 出电容破坏。

由 LED 的 V-I 特性曲线（图 2 为某 LED 的特性曲线）可以看出纵然 LED 两端电压升高很小，电流也会增大很多。
如果先空载上电（此时输出电容电压约为输入电压），再接上 LED，输出电容较高的电压加到 LED 上，瞬态会有很大的电 流流过 LED 及 RCS，瞬间过大的能量随意马虎导致 RCS 或 LED 烧毁（尤其是空载电压比实际输出电压高很多时）。

图 2.某 LED 的 V-I 特性曲线

对付 BOOST 升压电路，情形每每会更严重，由于一旦开路，理论上输出电压可以达到无穷大，由于升压芯片均内置 开路保护功能，以是输出端电压会上升至芯片许可的最大值，如 XL60XX 系列（XL6001 除外），输出端电压会达到 65V 旁边。
如果肖特基二极管、输出电容耐压不足，则会造成肖特基二极管与输出电容破坏，并导致芯片破坏；如果测试时先空 载上电（输出电容与肖特基耐压足够），再连接 LED，则会造成 LED 灯破坏，RCS 采样电阻破坏。

通过上述剖析，我们大致理解了恒流电路开路的危害性，常日可以通过添加开路保护电路来办理，下面谈论开路保护工 作事理。

一种大略的办法便是使空载电压略高于实际的输出电压，这样既可以担保正常事情时不受影响，又可以确保开路后，不 会造成非常问题发生。

对付既有恒压、又有恒流环路的芯片（如 XL4201），我们可以大略的利用 CS 引脚设置输出电流，利用 FB 引脚设置 开路电压（一样平常开路电压设置为 1.2 倍的正常事情电压）即可。

对只有一个恒流环路的芯片（如 XL30XX 和 XL60XX 的恒流芯片），我们可以利用图 3 的方法进行开路保护（XL30XX 设置方法与之类似）。

我们以图 3 中的 XL6006 为例，简要解释事情事理。

图 3.增加开路保护的 XL6006 电路

开路保护电路由两个器件组成，DZ（稳压二极管）和 R1（限流电阻，常日选择 1K）。
一旦 LED 开路，RCS 两端电 压险些为 0V，FB 检测的电压低于内部基定时，芯片以最大占空比事情，当输出电容电压升高至 DZ 的击穿电压后，DZ 导 通，流经稳压管的电流在 R1 上产生的压降会被 FB 检测到，当 FB 检测到 R1 电压大于或即是基准电压后，芯片停滞事情， 输出电容电压不再连续提高，将输出端电压掌握在设定值，从而实现开路保护。
开路输出电压为 VDZ+VFB，由于 VFB 很 小，可以认为开路电压为稳压二极管的电压，DZ 稳压管的耐压常日可取 1.2 倍输出电压（考虑到稳压二极管的 V-I 特性， 可根据实际需求适当调度）