60V、同步降壓型高電流LED驅(qū)動(dòng)器

術(shù)語“高功率LED”的含義正在迅速演變。雖然幾年前350mA LED可以輕松獲得“高功率”的印記，但它無法與今天的20A LED或40A激光二極管相提并論。高功率LED現(xiàn)在用于DLP投影儀，手術(shù)設(shè)備，舞臺(tái)照明，汽車照明和其他傳統(tǒng)上由高強(qiáng)度燈泡服務(wù)的應(yīng)用。為了滿足這些應(yīng)用的光輸出要求，通常串聯(lián)使用高功率LED。問題是幾個(gè)串聯(lián)的LED需要高壓LED驅(qū)動(dòng)器電路。LED驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)因需要對(duì)PWM調(diào)光信號(hào)的快速LED電流響應(yīng)的應(yīng)用而變得更加復(fù)雜。

LT?3763 是一款 60V 同步、降壓型 DC/DC 控制器，專為在高達(dá) 20A 的電流下準(zhǔn)確調(diào)節(jié) LED 電流而設(shè)計(jì)，并具有快速 PWM 調(diào)光功能。它是其前身 LT3743 的更高電壓版本。由于其三個(gè)額外的調(diào)節(jié)回路，它可以應(yīng)用于許多其他應(yīng)用：

輸出電壓調(diào)節(jié)環(huán)路可實(shí)現(xiàn)恒定輸出電壓操作。這可用于為電池充電器提供開路 LED 保護(hù)或充電終止。

第二個(gè)電流調(diào)節(jié)環(huán)路可用于設(shè)置輸入電流限值。

輸入電壓調(diào)節(jié)環(huán)路可用于太陽能供電應(yīng)用中的最大功率跟蹤（MPPT）。

48V 輸入至 35V 輸出，10A LED 驅(qū)動(dòng)器針對(duì)效率進(jìn)行了優(yōu)化

圖 1 顯示了一種設(shè)計(jì)，可提供 350W 輸出功率，以便從 48V 電源驅(qū)動(dòng)多達(dá) 1 個(gè)串聯(lián) LED。在這種高功率水平下，耗散功率是一個(gè)主要問題，因此高效率至關(guān)重要。效率每提高 3%，損耗就會(huì)降低 5.7W，如果總功率損耗預(yù)算小于 98W，則損耗顯著。該電路經(jīng)過優(yōu)化，滿載時(shí)效率為2.2%——圖98顯示，當(dāng)LED電流高于3A時(shí)，效率達(dá)到98%，在~4A時(shí)達(dá)到6.<>%的峰值。

圖1.48V 輸入至 35V 輸出，10A。

圖2.48V輸入至35V輸出電路的效率。

在高電壓下，MOSFET和電感的開關(guān)損耗超過傳導(dǎo)損耗。開關(guān)頻率設(shè)定為 200kHz，以最大限度地降低開關(guān)損耗，同時(shí)保持較小的解決方案尺寸。該電路在滿負(fù)載下運(yùn)行，其熱點(diǎn)出現(xiàn)在頂部 MOSFET 處，其溫升低于 50°C，對(duì)于 MOSFET 來說，這是一個(gè)非常舒適的范圍。

36V 輸入至 20V 輸出，10A LED 驅(qū)動(dòng)器，具有最快的 PWM 調(diào)光速度

PWM LED 調(diào)光是高功率、高性能照明應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)調(diào)光方法。對(duì)PWM信號(hào)的快速LED電流響應(yīng)在DLP投影儀等圖像生成應(yīng)用中非常重要。圖 3 示出了 LT3763 在一款專為快速 LED PWM 調(diào)光而優(yōu)化的應(yīng)用中的應(yīng)用。

圖3.36V 輸入至 20V 輸出，10A。

為了實(shí)現(xiàn)對(duì) PWM 信號(hào)的快速 LED 電流響應(yīng)，LT3763 包括許多創(chuàng)新功能。對(duì)于給定的輸入電壓，電感越小，電感電流上升越快，這意味著更快的LED電流響應(yīng)。當(dāng)PWM調(diào)光信號(hào)開啟時(shí)，該電路只需幾微秒即可從零電流達(dá)到全LED電流。圖4顯示了PWM調(diào)光應(yīng)用的性能。滿載時(shí)效率為 97%。

圖4.圖3電路的PWM調(diào)光性能

太陽能電池充電器

LT3763 還可通過調(diào)節(jié)其輸出電流來調(diào)節(jié)其輸入電壓。這對(duì)于必須跟蹤峰值輸入功率的應(yīng)用非常有用，例如太陽能電池充電器。

每個(gè)太陽能電池板都有一個(gè)最大輸出功率點(diǎn)，這取決于電池板的照明、電壓和輸出電流。通常，峰值功率是通過在需要時(shí)降低輸出電流來防止面板電壓超出此范圍來實(shí)現(xiàn)的。這稱為最大功率點(diǎn)跟蹤 （MPPT）。

LT3763 的輸入電壓調(diào)節(jié)環(huán)路通過調(diào)節(jié)輸出電流將面板電壓保持在最大功率點(diǎn)范圍內(nèi)。恒流、恒壓 （CCCV） 操作和 C/10 功能使該器件非常適合電池充電器應(yīng)用。

結(jié)論

LT?3763 是一款 60V、同步、高電流降壓型 LED 驅(qū)動(dòng)器控制器，可用于驅(qū)動(dòng)最新的高功率 LED，并在需要時(shí)具有快速 PWM 調(diào)光響應(yīng)。LT3763 不僅限于 LED 驅(qū)動(dòng)器應(yīng)用，因?yàn)樗哂腥齻€(gè)額外的電壓和電流調(diào)節(jié)環(huán)路以及許多其他強(qiáng)大的功能。

審核編輯：郭婷