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LED照明PWM调光技术

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LED 照明 PWM 调光技术
https://www.doczj.com/doc/c412920098.html, 文章出处:来自互联网 发布时间: 2011/09/04 | 283 次阅读 | 0次推荐 | 0条留言 Samtec 连接器 完整的信号来源开关,电源限时折扣最低45折每天新产品 时刻新体验 ARM Cortex-M3内 核微控制器最新电子元器件资料免费下载完整的15A 开关模式电源首款面向小型化定向照明应用代替
LED 光源的单纯控制需要设计的初始阶段就要非常小心。光源越复杂,就越要用 PWM 调 光。这就需要系统设计者谨慎思考 LED 驱动拓扑。Buck 调节器为 PWM 调光提供了很多优势。 如果调光频率必须很高或者信号转换率必须很快,或者二者都需要,那么 Buck 调节器就是 最好的选择。 PWM 调光是利用一个 PWM 信号来调节 LED 的亮度 LED 的调光控制 传统上, 的调光是利用一个 DC 信号或滤液 PWM 对 LED 中的正向电 LED 流进行调节来完成的。减小 LED 电流将起到调节 LED 光输出强度的作用,然而,正向电流的 变化也会改变 LED 的彩色,因为 LED 的色度会随着电流的变化而变化。许多应用(例如汽车 和 LCD TV 背光照明)都不能允许 LED 发生任何的色彩漂移。在这些应用中,由于周围环境 中存在不同的光线变化, 而且人眼对于光强的微小变化都很敏感, 因此宽范围调光是必需的。 通过施加一个 PWM 信号来控制 LED 亮度的做法允许不改变彩色的情况下完成 LED 的调光。 人们常说的真正彩色( Color) 的亮度。 人们常说的真正彩色(True Color)PWM 调光是利用一个 PWM 信号来调节 LED 的亮度。 亮度有三种常用方法: 调节 LED 亮度有三种常用方法: (1)使用 SET 电阻,在 LED 驱动控制 IC 引脚 RSET 两端并联不同的转换电阻,使用一 个直流电压设置 LED 驱动控制 IC 引脚 RSET 的电流, 从而改变 LED 的正向工作电流, 达到调 节 ALED 发光亮度的目的。 (2)采用 PWM 技术,利用 PWM 控制信号,通过控制 LED 的正向工作电流的占空比来调 节 ALED 的发光亮度。 (3)线性调节。 最简便的方法是在 LED 驱动控制 C 中使用外部 SET 电阻来实现 LED 的调光控制。虽然, 这种调光控制方法有效, 但却缺乏灵活性, 无法让用户改变光强度。 线性调节则会降低效率, 并引起白光 LED 朝向黄色光谱的色彩偏移。可能是轻微的偏移,但可在敏感应用中检测出。 采用数字或叫 PWM 的 LED 调光控制法以大于100HZ 的开关工作频率,以脉宽调制的方法 改变 LED 驱动电流的脉冲占空比来实理 LED 的调光控制,选用大于100HZ 开关调光控制频率 主要是为了避免人眼感觉到调光闪烁现象,在 LED 的 PWM 调光控制下,LED 的发光亮度正比

于 PWM 的脉冲占空比, 在这种调光控制方法下, 可以在高度调光比范围内保持 LED 的发光颜 色不变,采用 PWM 的 LED 调光控制的调光比范围可达3000:1. 线性 LED 调光控制方法就是采用模拟调光控制方法,在模拟调光控制下,通过调节 LED 的正向工作电流来实现 LED 的调光控制,调光控制范围可达10:1. 如果要进一步降低 LED 的正向工作电流则会产生 LED 发光颜色发生变化和不能准确调节 控制 LED 的正向工作电流的问题。 脉冲宽度调制(PWM) ,是英文"Pulse Width Modulation"的缩写,简称脉宽调制,是利 用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术,广泛应用在从测量、 通信到功率控制与变换的许多领域中。 脉冲宽度调制是一种模拟控制方式, 其根据相应载荷的变化来调制晶体管栅极或基极的 偏置, 来实现开关稳压电源输出晶体管或晶体管导通时间的改变, 这种方式能使电源的输出 电压在工作条件变化时保持恒定, 是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种 非常有效的技术。 PWM 控制技术以其控制简单,灵活和动态响应好的优点而成为电力电
子技术最广泛应用的控制方式, 也是人们研究的热点。 由于当今科学技术的发展已经没有了 学科之间的界限, 结合现代控制理论思想或实现无谐振软开关技术将会成为 PWM 控制技术发 展的主要方向之一。 不管你用 Buck, Boost, Buck-Boost 还是线性调节器来驱动 LED,它们的共同思路都是 用驱动电路来控制光的输出。设计者主要有两个选择:线性调节 LED 电流(模拟调光) ,或 者使用开关电路以相对于人眼识别力来说足够高的频率工作来改变光输出的平均值 (数字调 光) 。使用脉冲宽度调制(PWM)来设置周期和占空度(图1)可能是最简单的实现数字调光 的方法,并且 Buck 调节器拓扑往往能够提供一个最好的性能。 不管你用 Buck, Boost, Buck-Boost 还是线性调节器来驱动 LED,它们的共同思路都是 用驱动电路来控制光的输出。 一些应用只是简单地来实现"开"和"关"地功能, 但是更多地应 用需求是要从0到100%调节光的亮度,而且经常要有很高的精度。 设计者主要有两个选择:线性调节 LED 电流(模拟调光) ,或者使用开关电路以相对于 人眼识别力来说足够高的频率工作来改变光输出的平均值(数字调光) 。使用脉冲宽度调制 (PWM)来设置周期和占空度(图1)可能是最简单的实现数字调光的方法,并且 Buck 调节 器拓扑往往能够提供一个最好的性能。

图1:使用 PWM 调光的 LED 驱动及其波形。 推荐的 PWM 调光 模拟调光通常可以很简单的来实现。我们可以通过一个控制电压来成比例地改变 LED 驱动的输出。模拟调光不会引入潜在的电磁兼容/电磁干扰(EMC/EMI)频率。然而,在大多 数设计中要使用 PWM 调光, 这是由于 LED 的一个基本性质: 发射光的特性要随着平均驱动电 流而偏移。 对于单色 LED 来说,其主波长会改变。对白光 LED 来说,其相关颜色温度(CCT)会改 变。对于人眼来说,很难察觉到红、绿或蓝 LED 中几纳米波长的变化,特别是在光强也在变 化的时候。但是白光的颜色温度变化是很容易检测的。 大多数 LED 包含一个发射蓝光谱光子的区域, 它透过一个磷面提供一个宽幅可见光。 低 电流的时候,磷光占主导,光趋近于黄色。高电流的时候,LED 蓝光占主导,光呈现蓝色, 从而达到了一个高 CCT.当使用一个以上的白光 LED 的时候,相邻 LED 的 CCT 的不同会很明 显也是不希望发生的。同样延伸到光源应用里,混合多个单色 LED 也会存在同样的问题。当 我们使用一个以上的光源的时候,LED 中任何的差异都会被察觉到。 LED 调光目前有两种思路:一是线性调节 LED 电流(即模拟调光) ,二是使用开关电路 以相对于人眼识别力来说足够高的频率工作来改变光输出的平均值(数字调光)(PWM)是 。 属于数字调光的方法。 模拟调光通常可以很简单的来实现。但是由于 LED 光的特性要随着平均驱动电流而偏 移。对于单色 LED 来说,其主波长会改变。对白光 LED 来说,其相关颜色温度(CCT)会改 变。用 PWM 调光则保证了 LED 发出设计者需要的颜色。PWM 调光也可以提高输出电流精度。 用线性调节的模拟调光会降低输出电流的精度。通常来说,相对于模拟调光,PWM 调光可以 精度大于线性控制光输出。 从节能来说,没有可比性。因为 PWM 是保证 CCT 和颜色情况下测定电流(光强) ,模拟

调光则是不存在这个前提。如果要牺牲这个前提来考虑节能的话,需要实测数据。但我估计 在实现同等照度的情况下,PWM 会有优势。 LED 生产商在他们的产品电气特性表中特别制定了一个驱动电流,这样就能保证只以这 些特定驱动电流来产生的光波长或 CCT.用 PWM 调光保证了 LED 发出设计者需要的颜色,而 光的强度另当别论。 这种精细控制在 RGB 应用中特别重要, 以混合不同颜色的光来产生白光。 从驱动 IC 的前景来看,模拟调光面临着一个严峻的挑战,这就是输出电流精度。几乎 每个 LED 驱动都要用到某种串联电阻来辨别电流。电流辨别电压(VSNS)通过折衷低能耗损 失和高信噪比来选定。驱动中的容差、偏移和延迟导致了一个相对固定的误差。要在一个闭 环系统中降低输出电流就必须降低 VSNS.这样就会反过来降低输出电流的精度,最终,输出 电流无法指定、控制或保证。通常来说,相对于模拟调光,PWM 调光可以提高精度,线性控 制光输出到更低级。 调光频率 VS 对比度 LED 驱动对 PWM 调光信号的不可忽视的回应时间产生了一个设计问题。 这里主要有三种 主要延迟(图2) 。这些延迟越长,可以达到的对比度就越低(光强的控制尺度) 。
图2:调光延迟 如图所示,tn 表示从时间逻辑信号 VDIM 提升到足以使 LED 驱动开始提高输出电流的时 候的过渡延迟。另外,tsu 输出电流从零提升到目标级所需要的时间,相反,tsn 是输出电 流从目标级下降到零所需要的时间。一般来说,调光频率(fDIM)越低,对比度越高,这是 因为这些固定延迟消耗了一小部分的调光周期(TDIM) 。fDIM 的下限大概是120Hz,低于这个 下限,肉眼就不会再把脉冲混合成一个感觉起来持续的光。另外,上限是由达到最小对比度 来确定的。 对比度通常由最小脉宽值的倒数来表示: 对比度通常由最小脉宽值的倒数来表示: CR = 1 / tON-MIN : 1 这里 tON-MIN = tD + tSU.在机器视觉和工业检验应用中常常需要更高的 PWM 调光频率,

因为高速相机和传感器需要远远快于人眼的反应时间。在这种应用中,LED 光源的快速开通 和关闭的目的不是为了降低输出光的平均强度,而是为了使输出光与传感器和相机时间同 步。 用开关调节器调光 基于开关调节器的 LED 驱动需要一些特别考虑,以便于每秒钟关掉和开启成百上千次。 用于通常供电的调节器常常有一个开启或关掉针脚来供逻辑电平 PWM 信号连接, 但是与此相 关的延迟(tD)常常很久。这是因为硅设计强调回应时间中的低关断电流。而驱动 LED 的专 用开关调节则相反,当开启针脚为逻辑低以最小化 tD 时,内部控制电路始终保持开启,然 而当 LED 关断的时候,控制电流却很高。 用 PWM 来优化光源控制需要最小化上升和下降延迟,这不仅是为了达到最好的对比度, 而且也为了最小化 LED 从零到目标电平的时间(这里主导光波长和 CCT 不能保证) 。标准开 关调节器常常会有一个缓开和缓关的过程, 但是 LED 专用驱动可以做所有的事情, 其中包括 降低信号转换速率的控制。降低 tSU 和 tSN 要从硅设计和开关调节器拓扑两方面入手。 Buck 调节器能够保持快速信号转换而又优于所有其它开关拓扑主要有两个原因。 其一, Buck 调节器是唯一能够在控制开关打开的时候为输出供电的开关变换器。这使电压模式或 电流模式 PWM(不要与 PWM 调光混淆)的 Buck 调节器的控制环比 Boost 调节器或者各种 Buck-Boost 拓扑更快。 控制开关开启的过程中, 电力传输同样可以轻易地适应滞环控制, 甚至比最好的电压模 式或电流模式的控制环还要快。其二,Buck 调节器的电导在整个转换周期中连在了输出上。 这样保证了一个持续输出电流,也就是说,输出电容被删减掉。没有了输出电容,Buck 调 节器成了一个真正的高阻抗电流源,它可以很快达到输出电压。Cuk 和 zeta 转换器可以提 供持续的输出电感,但是当更慢的控制环(和慢频)被纳入其中的时候,它们会落后。 比开启针脚更快 即使是一个单纯的无输出电容的滞后 Buck 调节器,也不能满足某些 PWM 调光系统的需 要。 这些应用需要高 PWM 调光频率和高对比度, 这就分别需要快速信号转换率和短延迟时间。 对于机器视觉和工业检验来说,系统实例需要很高的性能,包括 LCD 板的背光和投影仪。在 某些应用中,PWM 调光频率必须超过音频宽,达到25kHz 或者更高。当总调光周期降低到微 秒级时,LED 电流总上升和下降时间(包括传输延迟) ,必须降低到纳秒级。 让我们来看看一个没有输出电容的快速 Buck 调节器。打开和关断输出电流的延迟来源 于 IC 的传输延迟和输出电感的物理性质。对于真正的高速 PWM 调光,这两个问题都需要解 决。最好的方法就是要用一个电源开关与 LED 链并联(图3) 。要关掉 LED,驱动电流要经过

开关分流,这个开关就是一个典型的 n-MOSFET.IC 持续工作,电感电流持续流动。这个方法 的主要缺点是当 LED 关闭的时候,电量被浪费掉了,甚至在这个过程中,输出电压下降到电 流侦测电压。
图3:分流电路及其波形 用一个分流 FET 调光会引起输出电压快速偏移,IC 的控制环必须回应保持常电流的请 求。就像逻辑针脚调光一样,控制环越快,回应越好,带有滞环控制的 Buck 调节器就会提 供最好的回应。 Buck用 Boost 和 Buck-Boost 的快速 PWM Boost 调节器和任何 Buck-Boost 拓扑都不适合 PWM 调光。这是因为在持续传导模式中 (CCM) 每个调节器都展示了一个右半平面零, , 这就使它很难达到时钟调节器需要的高控制 环带宽。 右半平面零的时域效应也使它更难在 Boost 或者 Buck-Boost 电路中使用滞后控制。 另外,Boost 调节器不允许输出电压下降到输入电压以下。这个条件需要一个输入端短 电路并且使利用一个并联 FET 实现调光变得不可能在 Buck-Boost 拓扑中,并联 FET 调光仍 然不可能或者不切实际,这是因为它需要一个输出电容(SEPIC,Buck-Boost 和 flyback) , 或者输出短电路(Cuk 和 zeta)中的未受控制得输入电感电流。当需要真正快速 PWM 调光的 时候,最好的解决方案是一个二级系统,它利用一个 Buck 调节器作为第二 LED 驱动级。如 果空间和成本不允许的时候,下一个最好的原则就是一个串联开关(图4) 。

图4:带有串联 DIM 开关的 Boost 调节器 LED 电流可以被立即切断。另外,必须要特别考虑系统回应。这样一个开路事实上是一 个快速外部退荷暂态,它断开了反馈环,引起了调节器输出电压的的上升。为了避免因为过 压失败,我们需要输出钳制电路和/或误差放大器。这种钳制电路很难用外部电路实现,因 此,串联 FET 调光只能用专用 Boost/Buck-Boost LED 驱动 IC 来实现。 模拟调光通常可以很简单的来实现。但是由于 LED 光的特性要随着平均驱动电流而偏 移。对于单色 LED 来说,其主波长会改变。对白光 LED 来说,其相关颜色温度(CCT)会改 变。用 PWM 调光则保证了 LED 发出设计者需要的颜色。PWM 调光也可以提高输出电流精度。 用线性调节的模拟调光会降低输出电流的精度。通常来说,相对于模拟调光,PWM 调光可以 精度大于线性控制光输出。从节能来说,没有可比性。因为 PWM 是保证 CCT 和颜色情况下测 定电流(光强) ,模拟调光则是不存在这个前提。如果要牺牲这个前提来考虑节能的话,需 要实测数据。但我估计在实现同等照度的情况下,PWM 会有优势。LED 光源的单纯控制需要 设计的初始阶段就要非常小心。光源越复杂,就越要用 PWM 调光。这就需要系统设计者谨慎 思考 LED 驱动拓扑。Buck 调节器为 PWM 调光提供了很多优势。如果调光频率必须很高或者 信号转换率必须很快,或者二者都需要,那么 Buck 调节器就是最好的选择。

分析便携式投影仪 6A RGB LED 驱动器参考设计方案 2011-08-27 20:10:44 来源:21ic 关键字:驱动器 LED RGB 便携式 投影仪 所谓便携式投影仪又称口袋式投影仪、 TRT-3M 便携式投影机, 主要通过 3M LCOS RGB 三色投影光机和 720P 片解码技术,把传统庞大的投影机精巧化、便携化、微小化、娱乐化、 实用化,使投影技术更加贴近生活和娱乐。 本参考设计针对便携式投影仪的 6A 降压型 LED 驱动器,参考设计基于 PWM HB LED 驱动器 MAX16821,该电路可驱动一个 LED;驱动 RGB 三色 LED 时需要使用三片 MAX16821. LED 驱动器规格 输入电压范围(VIN) :10V 至 15V 输出电压(VLED) :4.5V 至 6V 输出电流(ILED) :1.5A 至 6A,可模拟控制 模拟控制电压:1.1V 至 2.8V,对应 1.5A 至 6A 最大 LED 导通占空比:50% 最大 LED 电流上升/下降时间:< 1μs 最大 LED 电流纹波:6A 时,< 15% 输入 VIN (J1 和 J2 接 VIN+,J3 和 J4 接 GND) :10V 至 15V 输入电源。 通/断控制(J8) :浮空或连接到+5V,使能驱动器;J8 短路时禁电路板工作。 PWM 输入(J7) :PWM 调光输入,连接一个幅度为 3V 至 5V 的 PWM 信号。为了保证 PWM 输入能够驱动 Q1 和 Q7,信号源在驱动 300pF 负载时,上升/下降时间应小于 500ns.由 于输出信号的上升/下降时间控制在 1μs 以内, 任何周期为 1μs 的 3 至 4 倍的 PWM 信号都可 以使用。 LED 电流控制(J6) :LED 电流调节输入。加载 1.1V 至 2.8V 电压,可以在 1.5A 至 5A 范围调整 LED 电流。 输出 LED+ (J9、J10) :接 LED 阳极。 LED- (J11、J12) :接 LED 阴极。 电感电流输出 (J5) 提供一个与 LED 电流成比例的信号。 : OUTV 电压为 R9 电压的 135 倍。图 1. MAX16821 LED 驱动器电路板 图 1. MAX16821 LED 驱动器电路板
PWM 调光 在 PWM 处于关闭状态时,LED 输出端的 MOSFET Q9 导通,LED 短路。LED 电流降 至零,具体取决于 Q1 的导通时间(本设计中远远小于 1?s) 。PWM 处于关闭期间始终保持 电感电流。PWM 开始导通时,Q1 关闭,电感电流对输出电容充电。输出电压一旦达到 LED 的起始导通电压,LED 电流开始上升。LED 电流从 0A 上升到满幅值的时间取决于几个因 素:电感电流、输出电容以及 LED 的正向导通电压的变化。本参考设计仅在 LED 电流设定 为 6A 时满足< 1?s LED 开启时间的要求。如需在降低的电流时得到快速的 LED 开启时间, 可增大电感值并减小输出电容。 反馈补偿

电阻 R2 和 R23 限制高频电流环路的增益,补偿次级谐波振荡。在电流环路传输函数中 远远低于单位增益频率的位置设置一个零点, 既可以保证在低频区有足够的增益, 又可以保 证电感电流的误差非常小。利用 C1、C19 构建该零点。在 PWM 关闭、导通时,Q1 和 Q2 交替连接到 RC 网络,实现补偿。本设计可保持 C1、C19 的电量,使 PWM 响应更加迅速。 由于直接测量电感电流, 驱动电路的传输函数中没有输出极点。 外部电压环路简化成一 个单极点系统, 而电压误差放大器在设定频率范围内确定这唯一极点。 为了避免两个反馈环 路相互干扰,C21 和 C22 将外部环路的单位增益频率降至电流环路单位增益频率的十分之 一。Q7 和 Q10 保持补偿电容的电荷,保证在 PWM 脉冲变化时,电压误差放大器的输出能 即刻切换至所要求的数值。电阻 R24、R25 可避免 Q7 和 Q10 状态变化产生的电荷注入而导 致的 C21、C22 充/放电。 LED 电流上升/下降时间 本设计要求在 PWM 工作产生 6A LED 电流时,LED 电流的上升/下降时间保持在 1?s 以内。这就要求使用较小的输出滤波电容和较大电感,在满足 LED 电流最大纹波的要求的 前提下满足上述条件。PWM 处于关闭状态时,Q9 导通,建立可编程的电感电流回路。如 果 LED 电流设置为 6A,电感电流将由 MAX16821 调整在 6A.输出再次导通时,电感电流对 输出电容 C8 充电。C8 的充电速率决定了 LED 电流的上升时间,基于这一点计算 C8 的取 值。因为 Q9 的放电速度远快于 C8,所以 LED 电流的下降时间远远小于 1?s. 电路波形 图 3. 参考设计测试数据:LED 电压(CH1)、LED 电流(CH2)和 OUTV 电压(CH3) 图 4. 参考设计测试数据:LED 电压(CH1) 、LED 电流(CH2)和 CLP 电压(CH3) 图 5. LED 电压(CH1)和 LED 电流(CH2)上升时间的测试数据 图 6. LED 电压(CH1)和 LED 电流(CH2)下降时间的测试数据 测试参数 温度测量 VIN:10V IOUT:6A TA:25°C 电路板温度:+50°C Q3、Q4 和 Q9 温度:+52°C U1 表面温度:+47.5°C L1 磁芯温度:+75°C (电流为 5.8A 时,L1 温度高出环境温度 40°C) 上电顺序 在 VIN+和 GND 之间连接 0 至 20V、5A 电源(PS1) 。 在 J6 (V_CONTROL)连接 0 至 5V 电源(PS2) 。 将额定值大于 6A 的 LED 通过尽可能短的连线连接到 LED+和 LED-,以降低引线电感。 如果需要较长连线,请务必使用双绞线连接。 J5、J8 保持开路。 打开 PS2 电源,输出 1.1V. 逐渐增大 PS1 电源输出,达到 10V.LED 被点亮,工作在 1.5A 连续电流。 将一个幅度为 3V 至 5V、 30%占空比的信号连接至 PWM 引脚。 LED 电流将由 PWM 信

号控制通、断。 将 PS2 输出电压从 1.1V 调整到 2.8V.在 PWM 处于导通期间,LED 电流从 1.5A 上升到 6A. (本文转自电子工程世界:https://www.doczj.com/doc/c412920098.html,/LED/2011/0827/article_4334.html)
新型 PWM 控制器简化大功率 LED 设计
作者: 时间:2007-11-11 来源:
背景 高亮度(hb)和超高亮度 led 通常充当 lcd tft 背光,应用在高档电视、工业照明和投影仪中。另一个广泛 应用的领域是许多轿车和卡车的仪表盘背光、内部照明和刹车灯。高级轿车制造商越来越多地采用固态 led 照明的最新技术,通过这些更轻巧、更小型、更耐用的内部和外部照明器件来增加其 2007-2008 年新型 汽车的美感。相对诸如 hid(高密度放电)和卤素等用于顶灯的灯泡,及其他用于内部照明的白光灯泡,在众 多的优势之外,led 还具有更低的长期成本和更长的使用寿命。 在高电流情况下驱动 led 要求有一个 dc/dc 控制器,以精确地调整电流,确保一致的光密度和颜色的统一 性,并保护 led。此外,一个巨大的挑战是利用电池电压为一或几串 led 供电,电池电压可以小于、等于 或大于其负载电压。另一个考虑是要有效地对大调光比率的 led 进行调光,同时维持其在低和高亮度水平 上的色彩特性。此外,dc/dc 驱动器的有效运行是一个关键因素,特别是在驱动高亮度 led 时,因为所有 没有用来照明的功率将成为热损耗。 凌特公司新型的 ltc3783 是一款电流模式多拓扑结构转换器,具有恒流 pwm 调光功能,可驱动大功率 led 串和群集。专有技术可提供极其快速、真实 pwm 的负载切换,而没有瞬态欠压或过压问题:可以数 字化地实现 3000:1 的调光范围(在 100hz 条件下), 利用 true color pwm 调光保证白色和 rgb led 颜 色的一致。ltc3783 可使用模拟控制实现额外的100:1 调光比率。这是一个重要的标准,因为人的眼睛对 环境光细小的变化都非常敏感。这个通用的控制器可以用作升压、降压、降压-升压、sepic 或反激转换器, 以及作为恒流/恒压调节器。无电感器(no rsense)的运行可使用一个 mosfet 导通电阻,以省去电流感测 电阻和提高效率。ltc3783 的应用包括高压 led 阵列 和 led 背光照明,以及电信、汽车、工业控制系统 中的稳压器。 图 1 为一个采用升压配置的典型 ltc3783 电路图,可用来驱动一串大功率 led。其主要性能特点在 1-5 中有所说明。

图 1 ltc3783 集成强大的 mosfet 驱动器,为 led 群集提供大输出功率 ltc3783 性能和优势 ? 大电流: 提供大电流(?1.5a),ltc3783 可驱动一个外置 n 沟道 mosfet,为高亮度和超高亮度 led 提 供电源。 ? 高电压:依据外置电源组件的不同选择,ltc3783 的 3v 至 36v 输入运行和输出电压可以扩展,可轻松 驱动 led 串(串联系列)或 led 群集(串联 + 并联)。 ? 保护:该 ic 集成了必要的精确电流和输出电压调节,以保护高亮度 led。其他保护包括过压、过流和软 启动等。 ? 调光:通过 true color? pwm 3000:1 数字调光,可在宽调光比率下保持 led 的恒定颜色。另外, ltc3783 还具有其他模拟100:1 的调光功能。 ? 调光功能在高亮度 led 应用中有三个用途: 1) 调节 led 的亮度 2) 当 led 太热时,通过调光来保护 led 3) 通过独立调节红色、绿色、蓝色 led 的亮度,创造多种颜色 ? 多拓扑结构: ltc3783 可以根据许多 led 安排设置成降压、升压、降压-升压或反激模式。利用一个集成 电路就可以满足众多系统的要求,不受输入-输出电压比的限制。 结语 要可靠地驱动高亮度或超高亮度 led 串或群集,驱动控制器必须具备精确的电流和电压调节、保护电路和 调光能力。这些 led 可用作大型 lcd tft 背光,应用在汽车、笔记本电脑、电视和监视器、工业照明、投 影仪、用于车内和车外照明等。这些系统可能需要 16v/5a 电源。 ltc3783 具有特殊的电路,使之成为众多拓扑结构中驱动 led 的理想选择。ltc3783 的一个主要优势在于 其简单的单电感器型降压-升压拓扑。此外,ltc3783 的数字 pwm 输入可以用数据方式调节 led 的亮度。 该集成电路还具有一个 pwm 控制器,可驱动第二个 mosfet 进行亮度调节。


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