60V、同步降壓型大電流 LED 驅(qū)動器

“高功率 LED” 這一名詞的意義正在快速演化發(fā)展。雖然一個 350mA LED 在幾年之前可能會輕易地被打上 “高功率” 的標(biāo)簽，但與如今的 20A LED 或 40A 激光二極管相比或許只能算是 “小巫見大巫” 了?，F(xiàn)在，高功率 LED 廣泛應(yīng)用于 DLP 投影儀、外科手術(shù)設(shè)備、舞臺照明、汽車照明和其他傳統(tǒng)上由高亮度燈泡提供照明的應(yīng)用。為滿足此類應(yīng)用的光輸出要求，人們常常采用高功率 LED 串聯(lián)的方法。問題是：多個串聯(lián)連接的 LED 需要一個高電壓 LED 驅(qū)動器電路。而且，那些需要針對 PWM 調(diào)光信號實現(xiàn)快速 LED 電流響應(yīng)的應(yīng)用還會使 LED 驅(qū)動器設(shè)計進一步復(fù)雜化。

LT3763 是一款 60V 同步、降壓型 DC/DC 控制器，專為準(zhǔn)確地調(diào)節(jié)高達 20A 的 LED 電流和實現(xiàn)快速 PWM調(diào)光而設(shè)計。它是其早期同類器件 LT3743 的較高電壓版本。該器件可在諸多其他應(yīng)用中使用，這是得益于其三個附加的調(diào)節(jié)環(huán)路：

1) 一個輸出電壓調(diào)節(jié)環(huán)路實現(xiàn)了恒定輸出電壓運作。這可用于為電池充電器提供 LED 開路保護或充電終止功能。

2) 第二個電流調(diào)節(jié)環(huán)路可用于設(shè)定一個輸入電流限值。

3) 一個輸入電壓調(diào)節(jié)環(huán)路可用于在太陽能供電型應(yīng)用中實現(xiàn)最大功率點跟蹤 (MPPT) 功能。

針對效率而優(yōu)化的 48V 輸入至 35V 輸出、10A LED 驅(qū)動器

圖 1 示出了一款可采用一個 48V 電源提供 350W 輸出以驅(qū)動多達 7 個串聯(lián) LED 的設(shè)計方案。在這種高功率等級下，功率耗散是一個重大的問題，因此高效率是至關(guān)緊要。效率每提高 1% 將使功率損失減少 3.5W，倘若總體功率損失預(yù)算是低于 7W，那么這降幅就相當(dāng)顯著了。該電路專為在滿負載條件下以 98.2% 的效率運作而優(yōu)化。如圖 2 所示，效率在 LED 電流高于3A 時可達到 98%，并約在 6A 時達到 98.4% 的峰值。

在高電壓條件下，MOSFET 和電感器的開關(guān)損耗超過傳導(dǎo)損耗。開關(guān)頻率設(shè)定為 200kHz 以盡量減少開關(guān)損耗，并保持小的解決方案尺寸。當(dāng)在滿負載運行時，該電路的發(fā)熱點出現(xiàn)于上端 MOSFET，其溫升少于 50°C (對于 MOSFET 而言，這是一個非常良好的范圍)。

具有最快 PWM 調(diào)光能力的 36V 輸入至20V 輸出、10A LED 驅(qū)動器

對于高功率、高性能照明應(yīng)用來說，PWM LED 調(diào)光是標(biāo)準(zhǔn)的調(diào)光方法。在諸如 DLP 投影儀等圖像生成應(yīng)用中，針對 PWM 信號的快速 LED 電流響應(yīng)是很重要。圖 3 示出了 LT3763 在一種專為實現(xiàn)快速 LEDPWM 調(diào)光而優(yōu)化的應(yīng)用電路。

LT3763 具備多項創(chuàng)新功能，旨在針對 PWM 信號實現(xiàn)快速 LED 電流響應(yīng)。對于一個給定的輸入電壓，電感越小則電感器電流斜坡上升的速度就越快，這便轉(zhuǎn)化為 LED 電流響應(yīng)速度的提高。當(dāng)接通一個 PWM調(diào)光信號時，該電路僅需幾 μs 就能從零電流達到滿LED 電流。圖 4 示出了此電路在 PWM 調(diào)光應(yīng)用中的性能。效率在滿負載時可達 97%。

太陽能供電型電池充電器

此外，LT3763 還能通過調(diào)整其輸出電流來調(diào)節(jié)輸入電壓。對于那些必須跟蹤峰值輸入功率的應(yīng)用 (例如：太陽能供電型電池充電器)，這是非常有用。

每塊太陽能板都具有一個最大輸出功率點，其取決于太陽能板的照度、電壓和輸出電流。一般來說，峰值功率可通過把太陽能板電壓保持在一個小范圍之內(nèi)得以實現(xiàn)，在需要時可減小輸出電流以防止太陽能板電壓超出該范圍。這被稱為最大功率點跟蹤 (MPPT)。

LT3763 的輸入電壓調(diào)節(jié)環(huán)路可通過調(diào)整輸出電流而將太陽能板電壓保持在最大功率點范圍內(nèi)。恒定電流、恒定電壓 (CCCV) 操作和 C/10 功能使該器件成為電池充電器應(yīng)用的合適之選。

結(jié)論

LT3763 是一款 60V、同步、大電流降壓型 LED 驅(qū)動器控制器，可用于驅(qū)動最新的高功率 LED，并在需要的情況下實現(xiàn)快速 PWM 調(diào)光響應(yīng)。LT3763 擁有三個附加的電壓和電流調(diào)節(jié)環(huán)路以及多個強大的功能，因此其應(yīng)用范圍并不局限于 LED 驅(qū)動器。