新型同步升降壓LED驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)方案

　　LED需要一種有效的驅(qū)動(dòng)電路。這類(lèi)驅(qū)動(dòng)器IC必須提供準(zhǔn)確的直流電流源，而且無(wú)論輸入電源的變化范圍有多寬，都要提供嚴(yán)格控制的LED電壓調(diào)節(jié)。汽車(chē)電池總線中見(jiàn)到的極端電壓范圍為冷發(fā)動(dòng)/啟停情況下的4.7V至負(fù)載突降情況下的60V。但更常見(jiàn)的是，電池總線電壓在通常情況下工作在9V～16V。因?yàn)楹芏噙@類(lèi)新型LED前燈應(yīng)用使用4至8個(gè)串聯(lián)HB LED，且電壓降為12V～25V，而電池總線電壓范圍可能為4.7V～60V，所以需要升降壓拓?fù)浣oLED供電，其原因是輸入電壓可能高于、低于或等于所需的 LED串電壓。其次，LED驅(qū)動(dòng)器必須提供一種調(diào)光方法，并提供多種保護(hù)功能，以防遭遇LED開(kāi)路或短路問(wèn)題。除了可在電氣環(huán)境十分嚴(yán)苛的汽車(chē)電源總線可靠工作，LED驅(qū)動(dòng)器還必須具備高性?xún)r(jià)比和占用空間小的特點(diǎn)。LT3791是一款同步升降壓DC/DC LED驅(qū)動(dòng)器和電壓控制器，可提供超過(guò)100W的LED功率。其4.7V～60V輸入電壓范圍使該器件非常適合多種應(yīng)用，包括汽車(chē)、卡車(chē)，甚至航空電子設(shè)備的HB LED前燈。同樣，其輸出電壓可以在0V～60V范圍內(nèi)設(shè)置，從而使其能夠在單串中驅(qū)動(dòng)多個(gè)LED。

　　圖1所示為一個(gè)典型50W前燈應(yīng)用。該應(yīng)用使用單個(gè)電感準(zhǔn)確地調(diào)節(jié)25V/2ALED串，提供50W LED功率。這個(gè)電路提供50:1 PWM調(diào)光比，能很好地滿(mǎn)足防眩光自動(dòng)調(diào)光要求。輸入和輸出LED電流受到監(jiān)視，同時(shí)提供故障保護(hù)，以承受并報(bào)告開(kāi)路或短路LED情況。

　　圖1：具50:1調(diào)光比、效率達(dá)98%的50W（25V、2A）升降壓LED驅(qū)動(dòng)器。

　　其內(nèi)部4開(kāi)關(guān)升降壓控制器能夠在高于、低于或等于輸出電壓的輸入電壓下工作，非常適合汽車(chē)應(yīng)用。降壓、直通和升壓工作模式之間的轉(zhuǎn)換是無(wú)縫的，盡管電源電壓變化范圍很寬，也能提供良好穩(wěn)定的輸出。LT3791的獨(dú)特設(shè)計(jì)采用3個(gè)控制環(huán)路，監(jiān)視輸入電流、LED電流和輸出電壓，從而提供最佳的性能和可靠性。

　　LT3791 采用4個(gè)外部開(kāi)關(guān)MOSFET，能夠以高達(dá)98%的效率連續(xù)提供從5W直至超過(guò)100W的LED功率，參見(jiàn)圖2。在以常規(guī)方法供電的車(chē)輛中，高效率很重要，可最大限度降低對(duì)散熱措施的需求，實(shí)現(xiàn)占板面積非常緊湊的扁平解決方案。而在電動(dòng)汽車(chē)中，這種功率節(jié)省還延長(zhǎng)了兩次充電之間車(chē)輛可行駛的里程。

　　圖2：圖1中的LED效率。

　　±6% 的LED電流準(zhǔn)確度確保了一個(gè)LED串中的每個(gè)LED都有恒定亮度，同時(shí)，±2%的輸出電壓準(zhǔn)確度可用來(lái)提供幾種LED保護(hù)功能，而且還使轉(zhuǎn)換器能夠作為恒定電壓源工作。LT3791可按照應(yīng)用要求，使用模擬或PWM調(diào)光。此外，其開(kāi)關(guān)頻率可在200kHz～700kHz設(shè)定，或同步至一個(gè)外部時(shí)鐘。其他功能包括輸出斷開(kāi)、輸入和輸出電流監(jiān)視，以及集成的故障保護(hù)。

　　對(duì)LED 提供更高性能和更高性?xún)r(jià)比的需求永不滿(mǎn)足，這促使了多種新車(chē)型迅速采用LED前燈。新型HB LED驅(qū)動(dòng)器IC滿(mǎn)足了這些需求。這些新型LED驅(qū)動(dòng)器必須提供恒定電流，無(wú)論輸入電壓或LED正向電壓如何變化，都能保持一致的亮度。同時(shí)，它們必須以高效率工作，提供范圍非常寬的調(diào)光比，并且提供各種保護(hù)功能，以提高系統(tǒng)可靠性。當(dāng)然，這些LED驅(qū)動(dòng)器電路還必須提供占板面積非常緊湊、扁平和高熱效的解決方案。