LED 驅(qū)動(dòng)器將包括電感器在內(nèi)的所有電路都集成在一個(gè)表面貼裝型封裝之中

引言

當(dāng)被歸類為低成本指示燈時(shí)，LED 再度成為照明領(lǐng)域的關(guān)注焦點(diǎn)。LED 照明如今可謂無處不在，從汽車前照燈到 USB 供電式熔巖燈等都有使用。汽車前照燈顯現(xiàn)了可利用 LED 之顯著優(yōu)勢(shì)的應(yīng)用 —— 穩(wěn)定的高質(zhì)量光輸出、鋼鐵般的堅(jiān)固性和固有的高效率 —— 而 USB 熔巖燈則彰顯了只有 LED 才適合的應(yīng)用。盡管 LED 的優(yōu)點(diǎn)顯而易見，但是其對(duì)穩(wěn)定電壓和電流的要求則使 LED 驅(qū)動(dòng)器電路的復(fù)雜性高于過去的燈泡。不過，一些新型器件正在逐漸彌補(bǔ)這種差距。例如，LTM?8040 μModule LED 驅(qū)動(dòng)器就把所有的驅(qū)動(dòng)器電路均集成在單個(gè)封裝中，從而使得設(shè)計(jì)人員能夠?qū)⒆约旱臅r(shí)間和精力重新專注于照明設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)之上，而這對(duì)于產(chǎn)品的成功是至關(guān)緊要的。

一款絕佳的 LED 驅(qū)動(dòng)器

LTM8040 是一款完整的降壓型 DC/DC 開關(guān)轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)，能驅(qū)動(dòng)高達(dá) 1A 的電流通過一個(gè) LED 串。該器件 4V 至 36V 的輸入電壓范圍使其適合多種電源應(yīng)用，包括兩節(jié)鋰離子電池組、整流的 12VAC 和工業(yè) 24V。LTM8040兼具模擬及 PWM 調(diào)光功能，可提供一個(gè) 250:1 的調(diào)光范圍。內(nèi)置的 14V 輸出電壓箝位電路用于避免遭受偶然 LED 串開路的損壞。LTM8040 的默認(rèn)開關(guān)頻率為 500kHz，但可利用一個(gè)連接在 RT 引腳與 GND 之間的電阻器將開關(guān)頻率設(shè)定至 2MHz。

易于使用

LTM8040 的高集成度最大限度地減少了外部組件數(shù)目并簡(jiǎn)化了電路板布局。如圖 1 所示，以高達(dá) 1A 的電流驅(qū)動(dòng)一個(gè) LED 串的全部所需就是 LTM8040 和一個(gè)輸入去耦電容器。即使在內(nèi)置所有這些功能的情況下，LTM8040 本身的外形尺寸依然很小巧，僅為 15mm x 9mm x 4.32mm。

圖 1：采用 LTM8040 來驅(qū)動(dòng)一個(gè) LED 串簡(jiǎn)單易行 —— 只需增設(shè)輸入電容器并連接 LED 串即可

豐富的特性集

LTM8040 具有一個(gè) ADJ 引腳，用于實(shí)現(xiàn)精確的 LED 電流幅度控制。該ADJ 引腳可接受一個(gè) 0V 至 1.25V 的全標(biāo)度輸入電壓范圍，并線性地調(diào)節(jié)輸出 LED電流 (從 0A 至 1A)。圖 2 示出了輸出 LED 電流的比例式響應(yīng)與 ADJ 電壓的關(guān)系曲線。在內(nèi)部通過一個(gè) 5.11k 高精度電阻器將 ADJ 引腳上拉至一個(gè)內(nèi)部 1.25V 基準(zhǔn)，因此輸出 LED 電流也可以通過在 ADJ 引腳與地之間布設(shè)單個(gè)電阻器來調(diào)節(jié)，如圖 3 所示。

圖 2：驅(qū)動(dòng)一個(gè) 0V ~ 1.25V 電壓至 ADJ 引腳以控制 LED 電流幅度

圖 3：利用連接在 ADJ 和地之間的單個(gè)電阻器來控制 LED 電流

PWM 控制引腳可提供高調(diào)光比。利用一個(gè)與 LED 串相串聯(lián)的外部 MOSFET (如圖 4 所示)，LTM8040 能夠?qū)崿F(xiàn)超過 250:1 的調(diào)光比。如圖 5 所示，PWM LED 電流的失真極小，即使在低至 10Hz 的頻率條件下也不例外。圖中所示的 10Hz 性能旨在說明 LTM8040 的能力 —— 該頻率對(duì)于實(shí)際的脈寬調(diào)制而言過低，完全處于人眼的辨別范圍之內(nèi)。

圖 4：LTM8040 能利用一個(gè)外部 MOSEFT 對(duì)其 LED 串進(jìn)行脈寬調(diào)制 (PWM)

圖 5：LTM8040 能以極小的失真對(duì) LED 電流進(jìn)行脈寬調(diào)制 (PWM)，
即使在低至 10Hz 的頻率條件下也不例外

另外，LTM8040 還具有一種低功耗關(guān)斷狀態(tài)。當(dāng) /SHDN 引腳低態(tài)有效時(shí)，輸入靜態(tài)電流小于 1μA。

圖 6：LTM8040 LED 驅(qū)動(dòng)器的占板面積僅為
9mm x 15mm x 4.32mm，是一款采用 LGA 封裝的完整系統(tǒng)

結(jié)論

LTM8040 μModule LED 驅(qū)動(dòng)器使 LED 的驅(qū)動(dòng)變得容易。其高集成度和豐富的特性集 (包括開路 LED 保護(hù)、模擬和 PWM 調(diào)光) 可節(jié)省大量的設(shè)計(jì)時(shí)間和板級(jí)空間。