在諸如汽車LED照明等應用中，由于駕駛員通常遠離LED，因此需要增加短路保護功能，JOHN RICE在本文中介紹了如何防止LED驅動器輸出對地短路。
　　非同步、升壓、電源轉換拓撲經常用于LED驅動器等應用中。在這些應用中，輸入電壓 (VIN) 不足以正向偏置一組串聯(lián)/并聯(lián)LED燈串。這個電感開關拓撲生成了實現(xiàn)LED電流調節(jié)所必要的依從電壓，并且通常用于LCD背光應用中。例如在遠離駕駛員的汽車內部和外部照明等LED矩陣應用中，一旦發(fā)生輸出對地短路的危險，就會產生災難性的后果。限制電流并運行保護電路作為電子斷路器能夠防止這些災難性的故障。
　　如圖1所示，升壓轉換器的輸入通過升壓電感器 (L1) 和升壓二極管 (D1) 物理連接至其輸出端。因此，輸出上的短路情況會使升壓電感器飽和，其造成的電流尖峰足以損壞升壓二極管。而更糟糕的是，此短路情況也會干擾到所有連接到輸入端的器件，其中包括脈寬調制 (PWM) 控制器。很明顯，在使用中這種拓撲時，需要某種類型的電路保護，來為遠程LED供電。接下來將考慮設計一個多用途、低成本電路，此電路可被優(yōu)化為保護升壓轉換器，并防止輸入端出現(xiàn)短路負載情況。此外，我們將通過一個模擬電路來驗證所需的響應。

　　雖然使用壽命可以長達50000小時以上，但LED對于溫度和電過應力十分敏感，而且它們的動態(tài)阻抗特性經常會給開關穩(wěn)壓器組件的選擇和控制環(huán)路的設計提出難題。這份操作說明書中對這些選擇和設計難題進行了說明。按照這種方法開發(fā)出了圖4中顯示的電路仿真來分析LED驅動器/保護電路的復雜程度，并在各種不同的工作條件下預測電路運行方式。
　　為這項分析所選擇的PWM控制器具有一個0.26V的反饋基準電壓。所以，LED電流為1A時，LED感測電阻器的功率耗散只有0.26W。由于CSM具有值為50的增益，就需要一個小很多的感測電阻器來感測輸出電流。當流經CSM分流電阻器的電流超過CSM感測電阻器設定的限值時，CSM增益和比較器閥值 (R, R)，PMOS導通晶體管中斷負載電流-從而發(fā)揮電子斷路器的作用。
　　可通過將RESET引腳切換為低電平來復位鎖存輸出。然而，考慮到這篇文章的目的，RESET已經被禁用，以檢驗響應速度。響應速度和峰值電流取決于很多變量。這些變量包括組件選擇、CSM帶寬、噪聲濾波器、輸出電容、FET選擇、和輸出升壓電感器。這些因素和在一起會影響轉換器的輸出阻抗。為了準確評估運行方式，我們曾以50ns的時間步進和設定為0.001%的直流相對容限運行仿真。此分析在TINA-TI，一款的Berkeley SPICE 3f5兼容仿真器中運行。工作頻率300kHz的升壓轉換器的5ms仿真在僅僅30秒以內即可啟動至穩(wěn)定狀態(tài)。