基于DC/DC 控制器LT3743的LED驅(qū)動(dòng)器PWM調(diào)光的設(shè)計(jì)

　　寬PWM 占空比范圍內(nèi)的高效率

　　在便攜式 DLP 投影機(jī)中，功率耗散是一個(gè)極其重要的設(shè)計(jì)參數(shù)。與目前市面上銷(xiāo)售的許多并聯(lián)型大電流 LED 驅(qū)動(dòng)器不同，LT3743 在一個(gè)寬 PWM 占空比范圍內(nèi)擁有卓越的效率。通過(guò)只把功率輸送至負(fù)載，而不是將功率旁路掉或者給輸出電容器充電，常見(jiàn)的傳統(tǒng) PWM 調(diào)光型驅(qū)動(dòng)器中損失的大部分能量可以節(jié)省下來(lái)。圖 5 示出了當(dāng) VIN = 12V、并以 0A 至 20A 電流驅(qū)動(dòng)一個(gè)綠光 LED 時(shí)，整個(gè)占空比范圍內(nèi)的效率變化情況。

　　圖5：12V、20A PWM 調(diào)光效率 (采用一個(gè)綠光LED)

　　停機(jī)和精準(zhǔn)啟用

　　當(dāng)輸送大負(fù)載電流時(shí)，執(zhí)行正確操作所需的電源欠壓閉鎖 (UVLO) 遲滯值在很大程度上取決于電路板布局。為了獲得最大的靈活性，LT3743 具有一個(gè)精準(zhǔn)的啟用門(mén)限，而且在 EN/UVLO 引腳電壓低于 1.55V 時(shí)將有一個(gè) 5.5μA 電流源流入該引腳。在輸入電源和地之間使用一個(gè)分壓器，即可給系統(tǒng)增加任意遲滯值。為了在便攜式應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)節(jié)能，當(dāng) EN/UVLO 引腳電壓低于 0.5V 時(shí)，LT3743 將被完全停用，且電源電流將減小至 1μA 以下。

　　LED 電流的熱降額

　　當(dāng)存在任何大電流負(fù)載時(shí)，對(duì)于保護(hù)昂貴的大電流 LED 和避免發(fā)生遍及整個(gè)系統(tǒng)的損壞而言，正確的熱管理是極為重要的。針對(duì)高和低控制電流，LT3743 采用 CTRL_T 引腳來(lái)減小負(fù)載中的有效已調(diào)電流。當(dāng) CTRL_T 引腳電壓低于 CTRL_L 或 CTRL_H 引腳上的控制電壓時(shí)，已調(diào)電流將被減小。溫度降額采用一個(gè)連接在 VREF 引腳和地之間的溫度相關(guān)電阻分壓器來(lái)設(shè)置。

　　輸出電壓保護(hù)

　　輸出電壓保護(hù)功能對(duì)于防止昂貴的投影機(jī) LED 受損是很重要的。LT3743 利用 FB 引腳來(lái)提供一個(gè)針對(duì)輸出的已調(diào)電壓點(diǎn)。出于簡(jiǎn)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的，LT3743 采用了一個(gè)內(nèi)部 1V 基準(zhǔn)，以在 FB 引腳電壓達(dá)到 900mV 時(shí)緩緩地減小已調(diào)電流。

　　強(qiáng)大的柵極驅(qū)動(dòng)器

　　為了提供足夠的驅(qū)動(dòng)能力并減少大電流功率 MOSFET 中的開(kāi)關(guān)損失，LT3743 采用了非常強(qiáng)大的開(kāi)關(guān)MOSFET 驅(qū)動(dòng)器。LG 和 HG PMOS 上拉驅(qū)動(dòng)器的接通電阻通常為 2.5Ω。LG 和 HG NMOS 下拉驅(qū)動(dòng)器的接通電阻一般小于 1.3Ω。在接通電阻如此之低的情況下，對(duì)于超過(guò) 20A 的應(yīng)用，可以將兩個(gè)大電流 MOSFET 并聯(lián)起來(lái)使用。目前市面上的大多數(shù) LED 驅(qū)動(dòng)器未提供調(diào)光 MOSFET 所需的足夠柵極驅(qū)動(dòng)能力，因而需要增設(shè)一個(gè)外部柵極驅(qū)動(dòng)器。LT3743 將之集成在 PWMGL 和 PWMGH 驅(qū)動(dòng)器中，并具有一個(gè)典型接通電阻為 2Ω 的 NMOS 下拉驅(qū)動(dòng)器和一個(gè)典型接通電阻為 3.7Ω 的 PMOS 上拉驅(qū)動(dòng)器，以驅(qū)動(dòng)任何 5V 調(diào)光 MOSFET。

　　傳統(tǒng)的 PWM 調(diào)光

　　LT3743 適應(yīng)任何傳統(tǒng)的 PWM 調(diào)光方法。同類競(jìng)爭(zhēng) LED 驅(qū)動(dòng)器所采用的并聯(lián)輸出調(diào)光會(huì)造成能量的浪費(fèi)，而且在 LED 占空比低于約 50% 時(shí)效率欠佳。由于 LT3743 具有兩種電流調(diào)節(jié)水平，因此當(dāng)分路被占用時(shí)已調(diào)電流可下降至零。即使在低 LED 占空比條件下，這也能提供出色的效率。

　　圖 6 示出了一款配置有一個(gè)電流受限并聯(lián)輸出的 2A LED 驅(qū)動(dòng)器。請(qǐng)注意：CTRL_L 引腳連接至地，PWMGL 引腳用于驅(qū)動(dòng)并聯(lián) MOSFET，而CTRL_SEL 引腳則用于調(diào)光。在 CTRL_L 引腳接地的情況下，當(dāng) CTRL_SEL 引腳為低電平時(shí)，則分路被占用，而且電感器中的電流被調(diào)節(jié)于 0A。當(dāng) CTRL_SEL 引腳為高電平時(shí)，并聯(lián) MOSFET 被關(guān)斷，且已調(diào)電流由 CTRL_H 引腳上的電壓來(lái)確定。圖 7 示出了采用一個(gè) 12V 輸入時(shí)的電流受限并聯(lián) PWM 調(diào)光。

　　圖 6：具電流受限并聯(lián)輸出的 6V 至 36V 輸入、2A LED 驅(qū)動(dòng)器