4W LED驱动器高效率驱动LCD显示器和其它应用

2010-12-17 16:49:49 来源:凌力尔特

适合汽车、航空电子、工业和其它 LED 驱动器应用
  摘要:描述满足小型、简单和高效率LED驱动器需求的LT3519及其应用。

  关键词:LED驱动器;高效率;LT3519

  引言

  随着中功率 (1W 至 4W) LED串应用数量的增加,对紧凑型、高效率、高性能 LED 驱动器的需求也增加了。LT3519 LED 驱动器满足多种应用的需求,包括LCD显示器、汽车和航空电子应用、建筑和工业照明、便携式投影和扫描仪等。其 16 引脚 MSOP 封装中含有准确的 LED 电流调节、用于亮度控制的PWM和模拟调光、以及具故障检测的开路保护,该器件还具有小尺寸和高效率的特点。

  易于布局:集成的电源开关、补偿组件和肖特基二极管

  400kHz LT3519 LED 驱动器具有一个集成的 750mA、45V 峰值电源开关、集成的补偿组件和一个集成的低泄漏肖特基二极管,从而使设计非常简单和小巧。尽管集成度这么高,该器件仍然能用于多种拓扑,包括升压、SEPIC、降压模式或降压-升压模式。为了最大限度地提高通用性,肖特基二极管的阳极 (ANODE) 和内部电源开关的发射极 (SW) 引脚单独引出,以便 SEPIC 耦合电容器可以插入两者之间。

  选择内部补偿组件以在上述所有拓扑中匹配 2.2mF 至 4.7mF 的输出电容器。集成的补偿网络结合电流模式控制,产生了快速和稳定的瞬态响应。

  该器件还包括 /OPENLED 检测和故障报告功能。在某个 LED 串出现开路的场合,一个简单的电阻分压器负责设定过压保护输出电压;而且在故障期间,确定集电极/OPENLED 输出引脚开路只需一个小的上拉电阻器便可实现。

  4W升压型LED驱动器

  图 1 中简单的升压型 LED 驱动器在汽车输入电压范围内以 100mA 电流驱动高达 38V 的 LED。对于汽车、航空电子和工业解决方案来说,400kHz 开关频率是常见的。该驱动器结合了高效率、小尺寸电感器和电容器以及高的 PWM 调光能力,同时避开了 AM 广播频段的频率。具有约 750mA 额定饱和电流的小型电感器、几个陶瓷电容器和若干纤巧的电阻器就是完成设计所需的全部组件。如图 2 所示,利用集成的 LT3519 PWM 调光架构和极低泄漏的集成肖特基二极管,纤巧的 PWM 调光 MOSFET 可用来在 120Hz 时提供超过 1000:1 的 PWM 调光。

120Hz 时 1000:1 的调光比对于一个 400kHz 的开关稳压器来说是极高的。通过选择更高频率的驱动器,还可以提高调光比,因为一般而言,更高的开关频率对应更高的 PWM 调光比。在这种情况下,避开 AM 频段意味着跳至 2MHz,这到头来降低了最大占空比和效率。LT3519 的 400kHz 开关频率做到了 2MHz 转换器无法做到的事情:LT3519 为在 38VLED 时以低至 6VIN 工作提供高占空比,以及在 12VIN 时提供高达 89% 的效率。如果不需要 PWM 调光,那么 MOSFET M1 可以去掉,可用模拟调光 (CTRL) 引脚来调节稳定的 LED 电流,使其低于 100mA,以实现简单的亮度控制。

  2.4W SEPIC LED 驱动器

  当 LED 串的电压在输入轨电压范围之内时,需要 SEPIC 拓扑。SEPIC 产生高的 PWM 调光比,而且还提供短路保护。图 3 所示的 SEPIC 在 4V 至 24V 的输入范围内以 150mA 的电流驱动 16V LED。因为集成的箝位二极管的阳极 (ANODE) 是通过一个独立于 NPN 电源开关发射极 (SW) 的引脚引出的,所以耦合电容器非常容易插入两者之间。SW 引脚经受的最高电压略高于输入电压与输出电压之和,因此 45V/750mA 的集成电源开关很好地满足了这些规格要求。

  结论

  400kHz LT3519 是一个 4W LED 驱动器,集成了多种所需组件,包括一个 45V/750mA 电源开关、一个低泄漏肖特基二极管和补偿组件。该器件还具有 PWM 调光、过压保护和 /OPENLED 故障检测,从而成为一个小型、简单和高效率的解决方案,适合汽车、航空电子、工业和其它 LED 驱动器应用。

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