鉅大鋰電 | 點擊量:0次 | 2020年02月12日
基于微型投影儀或智能手機投影儀的完整 RGB LED 解決方案
快速發展的LED照明應用正在取代幾乎所有傳統形式的照明應用。隨著這種轉型的加速,LED驅動器的功率需求也提高了,如果不犧牲效率,那么電流越大,保持電流檢測準確度就越難。LED驅動器必須保持電流檢測準確度,同時快速向多個獨立的LED負載提供電流,并能夠并聯連接和準確均流。
有些高功率LED具有獨特的機械和電氣考慮,其正極電連接至導熱的后飾片。在采用降壓穩壓器配置的傳統LED驅動器中,熱管理是通過冷卻底盤來實現的,至后飾片的正極連接線會產生一個機電設計難題。后飾片必須具有至散熱器的良好導熱性,但也必須與之保持電隔離(如果后飾片上的電壓與底盤不同)。由于LED制造商改變生產工藝或封裝是很困難的,因此LED驅動器本身必須迎接該設計挑戰。
一種選項是使用四開關正降壓-升壓型LED驅動器,但是額外的開關MOSFET增加了系統復雜性和成本。負輸出降壓-升壓型拓撲僅采用一組開關功率MOSFET,且允許正極與散熱器直接(電)連接,從而免除了在散熱器上增設電隔離器的需要,并簡化了系統的機械設計。
為了滿足高性能要求,LT3744可配置為同步降壓型或負輸出降壓-升壓型控制器,以超過20A的連續電流驅動LED負載。LT3744的電源輸入可以接受3.3V至36V電壓。作為降壓型轉換器使用時,該器件在0V直至電源電壓范圍內調節LED電流。作為負輸出降壓-升壓型轉換器使用時,LT3744可在0V直至20V的輸出電壓范圍內準確地調節LED電流。
在滿標度范圍內,模擬電流調節準確度為3%,甚至在1/20標度時,準確度也好于±30%。LT3744有3個獨立的模擬和數字控制輸入以及3個補償及柵極驅動輸出,適合多種LED配置。通過分離電感器電流檢測和LED電流檢測,LT3744可配置為降壓型或負輸出降壓-升壓型控制器。為了便于系統設計,所有輸入信號都以電路板地(SGND,信號地)為基準,從而無需復雜的分立式電平轉換器。
在負輸出降壓-升壓型配置中,LED的總體正向電壓可以高于輸入電源電壓,從而允許用低壓電源驅動高壓LED串。當出于pCB功率密度考慮,需要分散組件功耗時,LT3744還可以方便地并聯,以驅動很大的LED脈沖負載電流或DC負載電流。
高準確度電流檢測
LT3744采用一個高準確度電流調節誤差放大器,可實現總電流控制范圍的1/20之準確模擬調光。在總體數字pWM調光范圍有限的應用中,或者在需要非常大的調光范圍的應用中,這個特點至關重要。例如,在100HzpWM調光頻率和1MHz開關頻率時,LT3744能夠實現1250:1pWM調光,還可以與20:1模擬調光相結合,以使總體調光范圍擴大到25000:1。
圖1顯示了當模擬控制輸入為0V時,隨溫度變化LT3744失調電壓的生產一致性,在這里,典型器件數量為380個。憑借誤差放大器的低失調,控制環路在1/20標度模擬調光時,能夠實現±10%的典型準確度。圖2顯示了當控制輸入等于1.5V時,穩定電壓在多個LED電流檢測引腳上的分布。滿標度范圍的準確度好于±3%,這相當于在60mV滿標度調節電壓時準確度為±1.8mV。
圖1:VCTRL=0V時,LT3744中的LED電流調節放大器之典型失調電壓為±300V
NUMBEROFUNITS:器件數量
380TYpICALUNITS:典型情況為380個器件
REGULATEDVLED_ISpVLED_ISNVOLTAGE:穩定的VLED_ISpVLED_ISN電壓
圖2:在滿標度電流和VCTRL=1.5V時,LED電流調節環路的典型準確度為±1.7%。
無閃爍性能
衡量LED驅動器性能的最重要指標之一是LED電流在pWM調光時的恢復速度。在pWM接通信號上升沿之后的頭幾個開關周期中,驅動器的表現對最終產品的質量有很大影響。LT3744采用專有pWM、補償和時鐘同步技術,提供無閃爍性能,甚至在驅動LED至20A電流時也是如此。
圖3顯示了用12V電源向紅光LED提供20A電流時,在5分鐘時間內LED電流的恢復情況。開關頻率為550kHz,電感器為1H,pWM調光頻率為100Hz,接通時間為10s(1000:1調光比)。圖中顯示了大約3萬個調光周期,在開關波形中無抖動,每個恢復開關周期都是相同的。
圖3:LT3744提供無閃爍LED調光
10V/DIV:每格10V
5-MINUTEpERSISTENCE:持續5分鐘
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