基于LED驅(qū)動器的新型調(diào)光方案詳解

開關(guān)周期同步

　　LT3743 使所有的開關(guān)脈沖邊沿同步至 PWM 和 CTRL_SEL 上升沿。同步賦予了系統(tǒng)設(shè)計師采用任意周期或非周期 PWM 調(diào)光脈沖寬度和占空比的自由度。對于大電流 LED 驅(qū)動器而言，這是從零電流或低電流狀態(tài)恢復(fù)至高電流狀態(tài)過程中必不可少的特點。通過在 CTRL_SEL 或 PWM 信號變至高電平時重新起動時鐘，電感器電流將立即開始斜坡上升，而無須等待一個時鐘上升沿。未采用同步時，時鐘脈沖沿和 PWM 脈沖沿的相位關(guān)系將不受控制，因而有可能在 LED 光輸出中引起明顯的抖動。當(dāng)采用一個具 SYNC 引腳的外部時鐘時，開關(guān)周期將在 8 個開關(guān)周期之內(nèi)重新同步至外部時鐘。

　　一款適合高端 DLP 投影機、采用開關(guān)輸出電容器的 24V、20A LED 驅(qū)動器。高端 DLP 投影機要求極高質(zhì)量的圖像和彩色重現(xiàn)。為了實現(xiàn)高的彩色準(zhǔn)確度，各個 LED 當(dāng)中的彩色偏差是通過混入其他兩個彩色 LED 的色彩來校正的。例如：當(dāng)紅光 LED 處于滿電流導(dǎo)通狀態(tài)時，藍(lán)光和綠光 LED 將以低電流水平接通，這樣它們就能夠被混入以產(chǎn)生準(zhǔn)確的紅光。這種方法需要具備在較低 （約 2A） 和較高 （約 20A） LED 電流之間進(jìn)行快速轉(zhuǎn)換的能力，以保持 PWM 調(diào)光脈沖沿。圖 3 示出了一款專供高端 DLP 投影機使用的 24V/20A LED 驅(qū)動器。

　　圖3：采用開關(guān)輸出電容器的 24V/20A LED 驅(qū)動器

　　450kHz 的較低開關(guān)頻率允許使用一個非常小的 1.0μH 電感器。在 25% 紋波電流條件下，高電流狀態(tài)與低電流狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換時間大約為 2μs。1mF 的大輸出電容器存儲了兩種不同電流狀態(tài)下 LED 兩端的電壓降，并提供了 MOSFET 調(diào)光開關(guān)接通時的瞬時電流。對于實現(xiàn)快速 LED 電流轉(zhuǎn)換來說，采用幾個并聯(lián)的低 ESR 電容器是至關(guān)緊要的。

　　已調(diào)高電流和低電流由連接在 VREF 引腳與 CTRL_L 和CTRL_H 引腳之間的分壓器來設(shè)定。VREF 引腳上的 ±2%、2V 基準(zhǔn)還用于提供溫度降額電路施加在 CTRL_T 引腳上的基準(zhǔn)信號 （見下文中的“LED 電流的熱降額”）。

　　為了減小有可能很大的啟動電流，LT3473 采用了一種可壓制已調(diào)電流的獨特軟起動電路，從而在軟起動引腳充電至 1.5V 時提供全驅(qū)動。為了最大限度地縮短不同電流水平之間的轉(zhuǎn)換時間，LT3743 運用了針對每種電流水平的單獨補償，這樣電流控制環(huán)路就可以盡可能快地恢復(fù)穩(wěn)態(tài)操作。圖 4 示出了從 0A～2A 至 20A 的 LED 電流階躍。

　　圖4：0A ~ 2A 至 20A 的 LED 電流階躍