多功能LED驅(qū)動(dòng)器可使用高于或低于LED燈串電平的輸入電壓

簡介

 LTM8042 是μModule^? LED驅(qū)動(dòng)器,能夠支持具有高達(dá)1 A電流和3000:1調(diào)光比的LED。它工作的輸入電壓范圍為3 V至30 V,頻率范圍可達(dá)到250 kHz至2 MHz,因此可廣泛運(yùn)用于掃描儀、汽車和航空照明等多種領(lǐng)域。

LTM8042可輕松配置為三種拓?fù)?升壓、降壓和降壓-升壓),能夠滿足多種特定應(yīng)用需求。升壓拓?fù)溥m用于低輸入電壓和高燈串電壓,降壓拓?fù)鋭t更適用于高輸入電壓和低燈串電壓。降壓-升壓拓?fù)溆糜陔妷嚎赡艿陀诨蚋哂贚ED燈串的寬輸入范圍。本文介紹如何選擇合適的拓?fù)浼捌湎鄳?yīng)的連接。

圖1.LTM8042驅(qū)動(dòng)四個(gè)LED,其中VIN = 5.75 V至10.25 V,IOUT = 0.5 A。

升壓LED驅(qū)動(dòng)器

LED驅(qū)動(dòng)器最常用的拓?fù)涫巧龎簯?yīng)用,它可能用于VIN < VF的12 V輸入電源軌供電的LED陣列。圖1所示為LTM8042升壓解決方案,圖2所示為方框圖。輸入電壓連接到BSTIN/BKLED–終端,LED燈串的陰極連接到GND。當(dāng)晶體管Q導(dǎo)通時(shí),電流在電感L中積聚。一旦Q關(guān)斷,L上的電壓就會(huì)改變極性,電感電流開始流向輸出濾波電容C2。LED調(diào)光在PWM部分實(shí)施,這調(diào)節(jié)了占空比,乃至平均LED電流(由電阻RCLR設(shè)置)。電容C1是輸入電壓濾波器。

圖2.升壓配置中的LTM8042方框圖連接。

降壓LED驅(qū)動(dòng)器

降壓拓?fù)溆糜谙鄬?duì)較高的輸入電壓,如汽車和工業(yè)24 V電源軌。圖3顯示了VIN > VF配置的方框圖。輸入電壓連接到BSTOUT/BKIN終端,LED陰極連接到BSTIN/BKLED–終端。當(dāng)晶體管Q導(dǎo)通時(shí),電流從輸入端流過LED燈串和電感L直到GND。一旦Q關(guān)斷,L上的電壓就會(huì)改變極性,二極管D會(huì)正偏,從而將LED陰極拉到輸入電壓電平以下,在LED燈串中提供設(shè)定的電流值。C5為該拓?fù)鋭?chuàng)建輸出濾波器。

圖3.降壓配置中的LTM8042方框圖連接。

降壓-升壓LED驅(qū)動(dòng)器

在許多商用、電池和太陽能供電應(yīng)用中,輸入電壓變化范圍很廣。在這些情況下,最合適使用圖4所示的降壓-升壓拓?fù)?。輸入電壓和LED陰極連接到BSTIN/BKLED–終端。當(dāng)晶體管Q導(dǎo)通時(shí),電流在電感L中積聚。一旦Q關(guān)斷,L上的電壓就會(huì)改變極性,使二極管D正偏,同時(shí)電壓攀升超過輸入電平。PWM使流經(jīng)LED和C5的電流保持在設(shè)定值不變,C2充當(dāng)輸出濾波器。LED燈串電壓VF可以低于或高于VIN。

圖4.降壓-升壓配置中的LTM8042方框圖連接。

三個(gè)拓?fù)涞臏y(cè)試結(jié)果

三個(gè)拓?fù)渚褂肔TM8042的DC1511演示電路測(cè)試 — 在所有情況下使用相同的LED燈串、輸出電流和開關(guān)頻率。為了確保三種設(shè)置的偏置功耗都相同,還提供了相同的VCC(如圖1所示)。在大多數(shù)情況下,VCC引腳可連接至VIN。圖5所示為產(chǎn)生的效率曲線。這三個(gè)拓?fù)溥€可在LTspice^?環(huán)境中建模,與LTM8042有關(guān)的仿真文件可在數(shù)據(jù)手冊(cè)中找到。

圖5.LTM8042的升壓、降壓和降壓-升壓配置效率。

結(jié)論

LTM8042是一種多功能、高效的LED驅(qū)動(dòng)器,能夠在寬輸入電壓范圍內(nèi)工作,同時(shí)提供高達(dá)1 A LED燈串電流。LTM8042可輕松用作升壓、降壓或降壓-升壓驅(qū)動(dòng)器,能滿足多種應(yīng)用的需求。

作者簡介

Victor Khasiev是ADI公司的高級(jí)應(yīng)用工程師,在AC/DC和DC/DC轉(zhuǎn)換的電力電子領(lǐng)域擁有豐富的經(jīng)驗(yàn)。他擁有兩項(xiàng)專利,并撰寫了多篇文章。這些文章涉及ADI半導(dǎo)體器件在汽車和工業(yè)應(yīng)用中的使用,涵蓋升壓、降壓、SEPIC、正壓至負(fù)壓、負(fù)壓至負(fù)壓、反激式和正激式轉(zhuǎn)換器、以及雙向備份電源。他的專利與高效功率因數(shù)校正解決方案和先進(jìn)柵極驅(qū)動(dòng)器有關(guān)。Victor樂于為ADI客戶提供支持:解答有關(guān)ADI產(chǎn)品的問題,設(shè)計(jì)和驗(yàn)證電源原理圖,排布印刷電路板,故障排查,并參與測(cè)試最終系統(tǒng)。