通用型高功率LED驱动器控制器
发布时间：2010-11-7 09:41
发布者：techshare
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在过去几年里，高功率 LED 的普及率日益提高，因而迫使电子工程师必需拿出准确、高效而且简单的驱动解决方案。随着 LED 的市场逐渐进入高功率照明灯领域 (例如：汽车前灯或大型 LCD 背光灯)，这项任务变得更加难以完成。高光输出解决方案常常需要把由各个 LED 形成的大型数组串叠成组。按照惯例，采用准确的电流来驱动高功率 LED 串是不可同时存在简单性和高效率，这通常需要使用一个效率低的线性稳压器方案或一种较复杂的多 IC 开关稳压器配置。有一种更简单和更好的方法，即是利用一款低组件数目的单 IC 解决方案来驱动高功率 LED 串。这种高效率、简单且准确的解决方案核心部分便是 LTC?3783控制器 IC。 全集成化、高功率 LED 驱动器控制器LTC3783 拥有驱动一个 LED 串通常所需的全部功能：一个准确的电流调节误差放大器、一个具有 FET 驱动器的开关模式电源 (SMPS) 控制器、以及两种控制LED 串亮度的方法。 电流调节误差放大器采用一个与 LED 串相串联的检测电阻器两端的压降，以精确调节 LED 电流。LTC3783的 SMPS 控制部分运用电流模式操作，以轻松地补偿诸如升压、降压、降压 - 升压、反激和 SEPIC 等许多可行拓扑结构的环路响应。集成的 FET 驱动器实现了功率 MOSFET 的快速开关，要想在不必增设外部栅极驱动 IC 的情况下将输入功率高效地转换为 LED 功率，这些功率 MOSFET 是必需的。 LED 调光 该器件具有两种不同的 LED 亮度控制法。仿真调光可把 LED 电流从最大值减小至该最大值的约 10% (10:1的调光范围)。由于 LED 的色谱与电流有关，因此对于某些应用来说这种方法并不适用。然而，PWM 或数字调光则能够以一种快至足以掩盖视觉闪烁的速率 (通常高于 100Hz) 在零电流和最大 LED 电流之间切换。占空比可改变有效平均电流。该方法提供了高达3000:1 的调光范围 (仅受限于最小占空比)。由于 LED电流要么最大要么被关断，因此这种方法还具有避免发生 LED 彩色偏移 (因仿真调光所引发的电流变化所致) 的优点。 升压电路  图 1 示出了一种全部采用市售组件的升压型配置。输入电压 (9V 至 18V) 被提升至一个 30V 至 54V 的 LED串电压。LED 串可以包括 12 个任何彩色的 700mA 串联 LED，总共能够提供高达 38W 的 LED 功率。当输入电压为 18V 以及 LED 串电压为 54V 时，该电路所实现的功率效率令人惊讶地超过了 95%!不管采用什么样的电路组件，这种高效率都能够把温升抑制在25°C 以下。 降压 - 升压电路  图 2 示出了一款可在输入电压范围与 LED 串电压相重叠情况下使用的降压 - 升压型解决方案。这里，输入电压范围为 9V 至 36V，而 LED 串电压范围为 18V至 37V。这个由 8 个串联 LED 组成的 LED 串工作电流高达 1.5A。在 14.4V 的标称输入电压和一个 36V (在1.5A) 的 LED 串电压条件下 (54W 输出功率)，效率约为 93%。同样，这种效率水平也是在完全采用市售组件的情况下实现的。 LED 保护和其它功能 LTC3783可在 3V 至 36V (或更高) 的宽输入电压电源范围内运作。可编程欠压闭锁电路将确保芯片忽略一个过低的输入电压。如果某个 LED 串在无意之中被置开路状态，则过压保护功能将确保输出电压不会超过一个可设置的电平。该器件还具有一种软起动功能，用于对激活期间时的输入电源涌入电流加以限制。可以采用单个电阻器将开关频率设定在 20kHz 至 1MHz之间，也可使之与一个外部时钟相同步。 结论 采用 LTC3783 来驱动高功率 LED 串将实现一款高效率、低组件数目且灵活的解决方案。此外，由于能够使用标准的市售组件，因而还有助于在不牺牲性能的情况下简化设计。 |
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