具集成型電壓限制功能的 3A、1MHz 降壓模式 LED 驅(qū)動器

引言

LT®3952 單片式 LED 驅(qū)動器包括一個 4A、60V DMOS 功率開關(guān)，非常適合在降壓模式中驅(qū)動高電流 LED。輸入電流檢測放大器是其諸多特點之一，可用于在降壓模式中提供內(nèi)置的 LED 電壓限制。

在降壓模式中，LED 燈串的正極 (LED+) 連接至輸入電壓，轉(zhuǎn)換器從燈串的負極 (LED–) 吸收電流。在開路的場合中，一個降壓模式轉(zhuǎn)換器把 LED– 驅(qū)動至接近于 GND。在這種開路故障情況下應(yīng)限制總的輸出電壓。

限制電壓的一種方法是采用一個外部 PNP 晶體管作為電平移位器。雖然這種方法能滿足需要，但是通過利用 LT3952 的內(nèi)部資源可實現(xiàn)一款更加精巧的解決方案。

關(guān)鍵是重新調(diào)整 IVINP / IVINN 引腳上的輸入電流檢測放大器之用途，讓它充當一個高端電壓調(diào)節(jié)器，如圖 2 所示。

跨接在 LED 燈串兩端的一個電阻分壓器使得 IVINP / IVINN 引腳能夠檢測輸出電壓。當 IVINP / IVINN 電壓達到 60mV 時，IVINCOMP 輸出達到 1.2V，且輸出受到限制。如圖 2 所示，把 IVINCOMP 連接至 FB 增添了輸出過壓保護和 LED 開路保護的好處。

對于那些利用 PWM 調(diào)光功能的應(yīng)用，在 FB 和 GND 之間連接一個大阻值電阻器可防止 FB 引腳在 PWM 關(guān)斷時間里浮置。

應(yīng)用電路

為測試設(shè)計，針對一個 40W、1MHz 降壓模式 LED 驅(qū)動器構(gòu)建了一款應(yīng)用電路。當采用示出的 R1、R2 和 R4 阻值時，LED 燈串兩端的電壓限值大約為 22V。

圖 3 示出了采用圖 4 中的電路在 VIN 從 0V 掃掠至40V 時所進行的 LED– 電壓和 LED– 開路限值測量。電壓限值在整個工作范圍內(nèi)很好地跟蹤輸入。

圖 5 比較了采用和未采用輸出限制電路時針對開路情況的瞬態(tài)響應(yīng)：VIN = 36V，ILED = 3A，四個串聯(lián)的 LED。

可見未采用限制器時的開路故障導(dǎo)致 LED– 從其 23V 標稱值被一路拉至地，因而在 LED+ 和 LED– 之間產(chǎn)生了接近完整的 36V 輸入電位。

然而，當采用限制器時，輸出電壓迅速地限制在一個更加合理的數(shù)值。FB 至 IVINCOMP 的連接使得能夠在 OPENLED 引腳上指示故障。