基于高功率LED驅(qū)動(dòng)電路的背光和照明應(yīng)用

隨著城市建設(shè)步伐的加快，休閑廣場(chǎng)和綠地公園作為城市的亮點(diǎn)，代表著都市人渴望回歸大自然的心情。水代表了靈性，水景和噴泉是休閑廣場(chǎng)和綠地公園不可或缺的一部分，因而對(duì)水下燈的需求量相當(dāng)可觀。目前，彩色水下燈一般都是傳統(tǒng)PAR燈，產(chǎn)生各種顏色需要外加過(guò)濾光片，大大降低了發(fā)光效率。通過(guò)對(duì)比可以看出，紅，綠，藍(lán)水下燈中，傳統(tǒng)燈具總光通量是LED水下燈的1~2倍，LED的封裝技術(shù)決定了其光源發(fā)光的方向性非常強(qiáng)，加之LED體積非常小，能夠配合各種角度的光學(xué)透鏡，這些特性決定了傳統(tǒng)水下燈消耗功率是LED水下燈的13倍以上。由此可見(jiàn)，LED水下燈的節(jié)能效果是相當(dāng)顯著的。另外，LED光譜分布情況決定了其光色純度和飽和度是傳統(tǒng)PAR燈無(wú)法比擬的，因此，具有很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

例如，LT3474和LT3475是具有寬PWM調(diào)光比的高電壓、高電流、單信道和雙信道降壓型LED轉(zhuǎn)換器，能夠以高達(dá)1A和1.5A的電流來(lái)驅(qū)動(dòng)一個(gè)或多個(gè)LED,以使每個(gè)LED獲得80流明至120流明的亮度（當(dāng)有更高輸出的LED面市時(shí)該數(shù)值還會(huì)更高）。這些專用LED驅(qū)動(dòng)器具有板載高電壓NPN電源開關(guān)和內(nèi)部檢測(cè)電阻器，旨在最大限度地壓縮板級(jí)空間、減少組件數(shù)目并簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)。

憑借其高端檢測(cè)電阻器，LT3474和LT3475能夠驅(qū)動(dòng)接地的LED,這在許多系統(tǒng)中都是一個(gè)重要的優(yōu)點(diǎn)。電流模式控制和一個(gè)精確的基準(zhǔn)電壓優(yōu)化了環(huán)路動(dòng)態(tài)性能，以實(shí)現(xiàn)一個(gè)經(jīng)過(guò)良好調(diào)節(jié)的低紋波恒定LED電流。耐熱增強(qiáng)型裸露襯墊封裝可在應(yīng)力環(huán)境中的高功率操作期間保持低結(jié)溫。一個(gè)PWM引腳采用調(diào)光MOSFET柵極信號(hào)來(lái)擴(kuò)大轉(zhuǎn)換器的調(diào)光比，借助的方法是在PWM調(diào)光關(guān)斷時(shí)間里維持恒定的輸出電容器電壓并控制環(huán)路狀態(tài)。停機(jī)和外部模擬電流調(diào)節(jié)引腳提供了簡(jiǎn)單的接口，以便在任何系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)更大的LED光線和電流控制靈活性。

單信道降壓型1A LED驅(qū)動(dòng)器

圖1所示的LT3474降壓型轉(zhuǎn)換器1ALED驅(qū)動(dòng)器具有使其適合于板級(jí)空間受限、存在高電壓和高環(huán)境溫度的汽車應(yīng)用（和其它的電池供電應(yīng)用）或工業(yè)應(yīng)用的特點(diǎn)。該電路采用了一個(gè)高端集成100mΩ檢測(cè)電阻器（以實(shí)現(xiàn)真正的LED電流檢測(cè)和調(diào)節(jié)），與常見(jiàn)利用一個(gè)恒定電壓和一個(gè)耗能偏置電阻器來(lái)對(duì)LED進(jìn)行偏置的低效方法相比，其性能更加優(yōu)越。4V至36V的輸入電壓范圍使其非常適合與汽車、工業(yè)和航空應(yīng)用中輸入瞬變極?。ɑ蚋緵](méi)有）的保護(hù)電路一起使用，在這些應(yīng)用中，從電池接出的長(zhǎng)電纜會(huì)導(dǎo)致非常高的輸入尖峰。

在1個(gè)LED和2個(gè)LED應(yīng)用中，升壓NPN電源開關(guān)均實(shí)現(xiàn)了高效率（圖2）。集成了升壓二極管，旨在進(jìn)一步減少組件的數(shù)目。把停機(jī)引腳驅(qū)動(dòng)至地將關(guān)斷LED,并把LED的亮度由400:1TrueColorPWM?調(diào)光和一個(gè)外部MOSFET驅(qū)動(dòng)器或利用VADJ引腳上的一個(gè)模擬25:1（或?yàn)V波PWM）信號(hào)來(lái)控制。通過(guò)一個(gè)外部電阻器可把開關(guān)頻率設(shè)定在200kHz至2MHz的范圍內(nèi)，因而能夠針對(duì)最高效率或最小組件尺寸來(lái)優(yōu)化應(yīng)用。

LT3474的最大輸出電壓被箝位于13.8V,這可以防止LT3474輸出發(fā)生LED開路。短路保護(hù)是使LT3474成為一款在各種LED故障條件下均能夠安然無(wú)恙成為防彈型轉(zhuǎn)換器的最后功能。雙信道降壓型1.5ALED驅(qū)動(dòng)器

圖3示出了一款采用LT3475的雙通道1.5A降壓型轉(zhuǎn)換器LED驅(qū)動(dòng)器，它基本上就是把兩個(gè)LT3474轉(zhuǎn)換器整合在單個(gè)IC中，并增加了少量部件。對(duì)于在同一個(gè)系統(tǒng)中需要兩個(gè)頂燈或儀表板燈的汽車應(yīng)用而言，這種簡(jiǎn)單的解決方案堪稱理想之選。兩個(gè)燈通道（各為單個(gè)LED或一串LED）均具有單獨(dú)的VADJ電壓和PWM信號(hào)以實(shí)現(xiàn)獨(dú)立的操作，但是，單個(gè)停機(jī)引腳可通過(guò)在停機(jī)模式中把電路的總電池漏電流減小至2μA,從而進(jìn)一步改善節(jié)省電池電量的微功率運(yùn)作。

對(duì)于功率更高的LED或需要較高電流和較低正向電壓的LED（例如：紅光或淡黃光剎車和信號(hào)LED），能夠以高達(dá)1.5A的電流來(lái)對(duì)兩路輸出中每一路進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。雖然LT3475的最大輸出電壓和LT3474一樣被箝位于13.8V的電平上，但是，其最大功率輸出能力卻是三倍。PWM調(diào)光比也較高（達(dá)1200:1）或利用圖4中的擴(kuò)展調(diào)光比電路提升至更高的比值）。PWM調(diào)光方法的改進(jìn)和較低的最小調(diào)光接通時(shí)間要求有助于該IC實(shí)現(xiàn)極端的汽車和夜間調(diào)光水平，同時(shí)保持與100%占空比時(shí)相同的真彩色。每個(gè)通道的獨(dú)立仿真VADJ調(diào)光比為30:1（50mALED電流）。為了降低內(nèi)部功耗，用于每個(gè)通道的升壓二極管未被集成到IC之中。

與LT3474相比，LT3475提供了三倍的功率輸出能力、相同的停機(jī)電流、相同的開關(guān)頻率范圍、稍高的輸入電壓（工作電壓為36V,最大值為40V）、較高的調(diào)光比、較高的LED電流和僅略有增大的封裝（LT3474采用的是16引腳裸露散熱襯墊TSSOP封裝，而LT3475則采用了相同型式的20引腳封裝），從而使其成為高功率解決方案的卓越選擇。此外，LT3475中兩個(gè)通道的反相開關(guān)操作還減小了電源上的輸入紋波，并限制了增設(shè)高電壓輸入電容器的需要。

結(jié)論

建筑玻璃在現(xiàn)代化建筑上的應(yīng)用量越來(lái)越大，品種越來(lái)越多，功能越來(lái)越齊全。建筑玻璃在建筑上的應(yīng)用量、應(yīng)用種類和所具有的功能可以作為評(píng)價(jià)建筑物現(xiàn)代化程度的標(biāo)準(zhǔn)之一。特別是建筑玻璃的裝飾性能，可以說(shuō)是千變?nèi)f化，沒(méi)有建筑玻璃就沒(méi)有現(xiàn)代化建筑。但是由于玻璃既能透光光線，還有反射光線和吸收光線的光學(xué)性能，使與建筑配套的景觀照明設(shè)計(jì)進(jìn)入一種模式化。

怎樣才能透過(guò)燈光再現(xiàn)玻璃白天所具有的質(zhì)感美？這是景觀燈光設(shè)計(jì)師普遍關(guān)注的問(wèn)題。對(duì)于大塊面玻璃的現(xiàn)代建筑的照明處理，采用建筑化照明把發(fā)光器件（光源）和建筑構(gòu)件融為一體，不僅使照明燈具的內(nèi)涵不斷深化與擴(kuò)展，而且形式多種多樣，讓人耳目一新。大功率LED單顆光效高，單位體積小巧，設(shè)計(jì)彈性很大，可最大限度配合燈光載體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，且安裝方便，為此類建筑提供了全新的照明解決方案。