【圖文】同步升降壓LED驅(qū)動電路設計方案-KIA MOS管

LED需要一種有效的驅(qū)動電路。這類驅(qū)動器IC必須提供準確的直流電流源，而且無論輸入電源的變化范圍有多寬，都要提供嚴格控制的LED電壓調(diào)節(jié)。汽車電池總線中見到的極端電壓范圍為冷發(fā)動/啟停情況下的4.7V至負載突降情況下的60V。

但更常見的是，電池總線電壓在通常情況下工作在9V～16V。因為很多這類新型LED前燈應用使用4至8個串聯(lián)HB LED，且電壓降為12V～25V，而電池總線電壓范圍可能為4.7V～60V，所以需要升降壓拓撲給LED供電，其原因是輸入電壓可能高于、低于或等于所需的 LED串電壓。

其次，LED驅(qū)動器必須提供一種調(diào)光方法，并提供多種保護功能，以防遭遇LED開路或短路問題。除了可在電氣環(huán)境十分嚴苛的汽車電源總線可靠工作，LED驅(qū)動器還必須具備高性價比和占用空間小的特點。

LT3791是一款同步升降壓DC/DC LED驅(qū)動器和電壓控制器，可提供超過100W的LED功率。其4.7V～60V輸入電壓范圍使該器件非常適合多種應用，包括汽車、卡車，甚至航空電子設備的HB LED前燈。

同樣，其輸出電壓可以在0V～60V范圍內(nèi)設置，從而使其能夠在單串中驅(qū)動多個LED。

圖1所示為一個典型50W前燈應用。該應用使用單個電感準確地調(diào)節(jié)25V/2ALED串，提供50W LED功率。

這個電路提供50:1 PWM調(diào)光比，能很好地滿足防眩光自動調(diào)光要求。輸入和輸出LED電流受到監(jiān)視，同時提供故障保護，以承受并報告開路或短路LED情況。

圖1：具50:1調(diào)光比、效率達98%的50W（25V、2A）升降壓LED驅(qū)動器。

其內(nèi)部4開關升降壓控制器能夠在高于、低于或等于輸出電壓的輸入電壓下工作，非常適合汽車應用。

降壓、直通和升壓工作模式之間的轉(zhuǎn)換是無縫的，盡管電源電壓變化范圍很寬，也能提供良好穩(wěn)定的輸出。

LT3791的獨特設計采用3個控制環(huán)路，監(jiān)視輸入電流、LED電流和輸出電壓，從而提供最佳的性能和可靠性。

LT3791 采用4個外部開關MOSFET，能夠以高達98%的效率連續(xù)提供從5W直至超過100W的LED功率，參見圖2。

在以常規(guī)方法供電的車輛中，高效率很重要，可最大限度降低對散熱措施的需求，實現(xiàn)占板面積非常緊湊的扁平解決方案。而在電動汽車中，這種功率節(jié)省還延長了兩次充電之間車輛可行駛的里程。

圖2：圖1中的LED效率。

±6% 的LED電流準確度確保了一個LED串中的每個LED都有恒定亮度，同時，±2%的輸出電壓準確度可用來提供幾種LED保護功能，而且還使轉(zhuǎn)換器能夠作為恒定電壓源工作。

LT3791可按照應用要求，使用模擬或PWM調(diào)光。此外，其開關頻率可在200kHz～700kHz設定，或同步至一個外部時鐘。其他功能包括輸出斷開、輸入和輸出電流監(jiān)視，以及集成的故障保護。

對LED 提供更高性能和更高性價比的需求永不滿足，這促使了多種新車型迅速采用LED前燈。新型HB LED驅(qū)動器IC滿足了這些需求。

這些新型LED驅(qū)動器必須提供恒定電流，無論輸入電壓或LED正向電壓如何變化，都能保持一致的亮度。同時，它們必須以高效率工作，提供范圍非常寬的調(diào)光比，并且提供各種保護功能，以提高系統(tǒng)可靠性。當然，這些LED驅(qū)動器電路還必須提供占板面積非常緊湊、扁平和高熱效的解決方案。

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