基于XL3001/XL6006分析开路保护原理及重要性
在恒流驱动 led 应用方案中，常会遇到因 led 损坏或其他原因导致系统开路，出现输出电容损坏或芯片损坏，或者先开路上电，再接负载，出现 led 损坏，采样电阻损坏等现象。下面我们一起分析造成此类现象的根源并提供解决对策。
开路时的工作状态
以 xl3001 为例说明下 buck 拓扑开路时情况，xl3001 典型应用电路如图 1
xl3001 通过 cs 引脚检测采样电阻 rcs 上电压，从而控制输出电流。一旦 led 开路，rcs 上没有电流流过，cs 引脚电压几乎为 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足，将会造成输出电容损坏。
由 led 的 v-i 特性曲线（图 2 为某 led 的特性曲线）可以看出即使 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，瞬间过大的能量容易导致 rcs 或 led 烧毁（尤其是空载电压比实际输出电压高很多时）。
对于 boost 升压电路，情况往往会更严重，因为一旦开路，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，所以输出端电压会上升至芯片允许的最大值，如 xl60xx 系列（xl6001 除外），输出端电压会达到 65v 左右。如果肖特基二极管、输出电容耐压不够，则会造成肖特基二极管与输出电容损坏，并导致芯片损坏；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 灯损坏，rcs 采样电阻损坏。
开路保护的原理
通过上述分析，我们大致了解了恒流电路开路的危害性，通常可以通过添加开路保护电路来解决，下面讨论开路保护工作原理。
一种简单的办法就是使空载电压略高于实际的输出电压，这样既可以保证正常工作时不受影响，又可以确保开路后，不会造成异常问题发生。
对于既有恒压、又有恒流环路的芯片（如 xl4201），我们可以简单的使用 cs 引脚设置输出电流，使用 fb 引脚设置开路电压（一般开路电压设置为 1.2 倍的正常工作电压）即可。
对只有一个恒流环路的芯片（如 xl30xx 和 xl60xx 的恒流芯片），我们可以使用图 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，简要说明工作原理。
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，通常选择 1k）。一旦 led 开路，rcs 两端电压几乎为 0v，fb 检测的电压低于内部基准时，芯片以最大占空比工作，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 电压大于或等于基准电压后，芯片停止工作，输出电容电压不再继续提高，将输出端电压控制在设定值，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 稳压管的耐压通常可取 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整）。
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由 led 的 v-i 特性曲线（图 2 为某 led 的特性曲线）可以看出即使 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，瞬间过大的能量容易导致 rcs 或 led 烧毁（尤其是空载电压比实际输出电压高很多时）。
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开路保护的原理
通过上述分析，我们大致了解了恒流电路开路的危害性，通常可以通过添加开路保护电路来解决，下面讨论开路保护工作原理。
一种简单的办法就是使空载电压略高于实际的输出电压，这样既可以保证正常工作时不受影响，又可以确保开路后，不会造成异常问题发生。
对于既有恒压、又有恒流环路的芯片（如 xl4201），我们可以简单的使用 cs 引脚设置输出电流，使用 fb 引脚设置开路电压（一般开路电压设置为 1.2 倍的正常工作电压）即可。
对只有一个恒流环路的芯片（如 xl30xx 和 xl60xx 的恒流芯片），我们可以使用图 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，简要说明工作原理。
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，通常选择 1k）。一旦 led 开路，rcs 两端电压几乎为 0v，fb 检测的电压低于内部基准时，芯片以最大占空比工作，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 电压大于或等于基准电压后，芯片停止工作，输出电容电压不再继续提高，将输出端电压控制在设定值，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 稳压管的耐压通常可取 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整）。
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