多功能LED驅(qū)動器可使用高于或低于LED燈串電平的輸入電壓

Victor Khasiev

LTM8042 是 μModule? LED驅(qū)動器，能夠支持具有高達(dá)1 A電流和3000:1調(diào)光比的LED。它工作的輸入電壓范圍為3 V至30 V，頻率范圍可達(dá)到250 kHz至2MHz，因此可廣泛運用于掃描儀、汽車和航空照明等多種領(lǐng)域。

LTM8042可輕松配置為三種拓?fù)洌ㄉ龎?、降壓和降?升壓），能夠滿足多種特定應(yīng)用需求。升壓拓?fù)溥m用于低輸入電壓和高燈串電壓，降壓拓?fù)鋭t更適用于高輸入電壓和低燈串電壓。降壓-升壓拓?fù)溆糜陔妷嚎赡艿陀诨蚋哂贚ED燈串的寬輸入范圍。本文介紹如何選擇合適的拓?fù)浼捌湎鄳?yīng)的連接。

升壓LED驅(qū)動器

LED驅(qū)動器最常用的拓?fù)涫巧龎簯?yīng)用，它可能用于 VIN < VF的12 V 輸入電源軌供電的LED陣列。圖1所示為LTM8042升壓解決方案，圖2所示為方框圖。輸入電壓連接到BSTIN/BKLED–終端，LED燈串的陰極連接到GND。當(dāng)晶體管Q導(dǎo)通時，電流在電感L中積聚。一旦Q關(guān)斷，L上的電壓就會改變極性，電感電流開始流向輸出濾波電容C2。LED調(diào)光在PWM部分實施，這調(diào)節(jié)了占空比，乃至 平均LED電流（由電阻RCLR設(shè)置）。電容C1是輸入電壓濾波器。

圖1. LTM8042驅(qū)動四個LED，其中 VIN = 5.75 V 至 10.25 V 和 IOUT = 0.5 A。

圖2. 升壓配置中的LTM8042方框圖連接。

降壓LED驅(qū)動器

降壓拓?fù)溆糜谙鄬^高的輸入電壓，如汽車和工業(yè)24 V電源軌。 圖3顯示了 VIN > VF配置的方框圖。輸入電壓連接到BSTOUT/BKIN終端，LED陰極連接到BSTIN/BKLED–終端。當(dāng)晶體管Q導(dǎo)通時，電流從輸入端流過LED燈串和電感L直到GND。一旦Q關(guān)斷，L上的電壓就會改變極性，二極管D會正偏，從而將LED陰極拉到輸入電壓電平以下，在LED燈串中提供設(shè)定的電流值。C5為該拓?fù)鋭?chuàng)建輸出濾波器。

圖3. 降壓配置中的LTM8042方框圖連接。

降壓-升壓LED驅(qū)動器

在許多商用、電池和太陽能供電應(yīng)用中，輸入電壓變化范圍很廣。在這些情況下，最合適使用圖4所示的降壓-升壓拓?fù)?。輸入電壓和LED陰極連接到BSTIN/BKLED–終端。當(dāng)晶體管Q導(dǎo)通時，電流在電感L中積聚。一旦Q關(guān)斷，L上的電壓就會改變極性，使二極管D正偏，同時電壓攀升超過輸入電平。PWM使流經(jīng) LED和C5的電流保持在設(shè)定值不變，C2充當(dāng)輸出濾波器。LED燈串電壓 VF 可以低于或高于V VIN。

圖4. 降壓-升壓配置中的LTM8042方框圖連接。

三個拓?fù)涞臏y試結(jié)果

三個拓?fù)渚褂肔TM8042的DC1511演示電路測試 — 在所有情況下使用相同的LED燈串、輸出電流和開關(guān)頻率。為了確保三種設(shè)置的偏置功耗都相同，還提供了相同的 VCC （如圖1所示）。 在大多數(shù)情況下，VCC 引腳可連接至 VIN 圖5所示為產(chǎn)生的效率曲線。這三個拓?fù)溥€可在 LTspice? 環(huán)境中建模，與LTM8042有關(guān)的仿真文件可在數(shù)據(jù)手冊中找到。

圖5. LTM8042的升壓、降壓和降壓-升壓配置效率。

結(jié)論

LTM8042是一種多功能、高效的LED驅(qū)動器，能夠在寬輸入電壓范圍內(nèi)工作，同時提供高達(dá)1 A LED燈串電流。LTM8042可輕松用作升壓、降壓或降壓-升壓驅(qū)動器，能滿足多種應(yīng)用的需求。

審核編輯：郭婷