簡述4W LED驅動器高效率驅動LCD顯示器和其它應用

在各種不同類型的光源中，高亮度 LED（發(fā)光二極管） 目前增長勢頭良好，正開始替代白熾燈、鹵素燈、熒光燈、 HID氙氣燈等其它種類的光源。近年來，高亮度 LED（HBLED）開始用于建筑照明、裝飾照明，以及標識牌照明等，這樣就為LED驅動器的發(fā)展提供了廣闊的前景。LED是由電流驅動的器件，其亮度與正向電流呈比例關系。首選的LED電流調整方法是利用恒流電源來驅動LED,恒流電源可消除正向電壓變化所導致的電流變化， 因此可產(chǎn)生恒定的LED亮度。無論正向電流如何變化，產(chǎn)生恒流電源很容易。只需要調整通過電流檢測電阻器的電壓，而不用調整電源的輸出電壓，電源參考電壓和電流檢測電阻器值決定了LED電流。在驅動多個LED時，只需把它們串聯(lián)就可以在每個LED中實現(xiàn)恒定電流。

400kHz LT3519 LED驅動器包含集成的750mA/45V峰值電源開關、補償組件和低泄漏肖特基二極管，從而使設計簡單、小巧。盡管集成度很高，該器件仍然能用于多種拓撲，包括升壓、SEPIC、降壓模式或降壓-升壓模式。為了最大限度地提高通用性，肖特基二極管的陽極和內部電源開關的發(fā)射極（SW）引腳被單獨引出，以便SEPIC耦合電容器可以插入兩者之間。選擇內部補償組件以便在上述拓撲中匹配2.2μF至4.7μF的輸出電容。集成的補償網(wǎng)絡結合電流模式控制，產(chǎn)生了快速穩(wěn)定的瞬態(tài)響應。

該器件還包括OPENLED檢測和故障報告功能。利用電阻器分壓器設定過壓保護輸出電壓，以防有LED串開路。在發(fā)生故障時，一個小的上拉電阻器就可以使開路集電極OPENLED輸出引腳有效。

4W升壓型LED驅動器

圖1中簡單的升壓型LED驅動器在汽車輸入電壓范圍內以100mA電流驅動最高38V的LED.對于汽車、航空電子和工業(yè)解決方案來說，400kHz開關頻率是常見的。該驅動器結合了高效率、小尺寸的電感和電容以及高的PWM調光能力，同時避開了AM廣播頻段的頻率。具有約750mA額定飽和電流的小型電感器、幾個陶瓷電容器和若干纖巧的電阻器就是完成設計所需的全部組件。如圖2所示，利用集成的LT3519 PWM調光架構和極低泄漏的集成肖特基二極管，纖巧的PWM調光MOSFET可用來在120Hz時提供超過1000:1的PWM調光。

頻率為120Hz時，1000:1的調光比對于一個400kHz的開關穩(wěn)壓器來說是極高的。由于更高的開關頻率通常對應更高的PWM調光比，因此通過選擇更高頻率的驅動器，可以進一步提高調光比。在這種情況下，避開AM頻段意味著跳至2MHz,從而降低了最大占空比和效率。LT3519的400kHz開關頻率做到了2MHz轉換器無法做到的事情：LT3519在38VLED時，以低至6VIN的電壓提供高占空比；在12VIN時提供高達89%的效率。如果不需要PWM調光，那么MOSFET M1可以去掉，可用模擬調光（CTRL）引腳來調節(jié)穩(wěn)定的LED電流，使其低于100mA,從而實現(xiàn)簡單的亮度控制。

2.4W SEPIC LED驅動器

對于不同應用，每串HB LED的個數(shù)可能不同，HB LED正向導通電壓的容限通常為±15%.另外，在汽車應用中，輸入電壓具有相當寬的變化范圍。考慮到這些不確定性，最好選擇單端初級電感轉換器（SEPIC）拓撲，SEPIC結構允許輸入電壓高于或低于輸出電壓，具有極高的設計靈活性。缺陷是SEPIC設計需要兩個電感（或耦合線圈）和一個串聯(lián)電容。但與反激方案相比，SEPIC設計中的串聯(lián)電容可以吸收漏電感中的能量，降低對MOSFET開關的要求。

當LED串的電壓在輸入軌電壓范圍之內時，需要SEPIC拓撲。SEPIC產(chǎn)生高的PWM調光比，而且還提供短路保護。圖3所示的SEPIC在4V至24V的輸入范圍內以150mA的電流驅動16V LED.因為集成的箝位二極管的陽極（ANODE）是通過一個獨立于NPN電源開關發(fā)射極的引腳引出的，所以耦合電容器非常容易插入兩者之間。SW引腳承受的最高電壓略高于輸入電壓與輸出電壓之和，因此45V/750mA的集成電源開關很好地滿足了這些規(guī)格要求。

圖1 4W升壓型LED驅動器在12VIN時具89%的效率

圖2 集成的PWM調光在20Hz時實現(xiàn)1000:1的調光

圖3 具有短路保護的SEPIC LED驅動器