LED 驱动器 IC应用

　高效率工作

本文引用地址： //m.amcfsurvey.com/article/168631.htm

　　在驱动要求驱动电流高达 20A 的LED时，转换效率至关重要。首先，为了保持LED在提供光时的高效率，IC驱动器还必须提供高效率，以最大限度地减少以热量形式浪费的能源。其次，很多应用(诸如 DLP 投影仪和建筑照明) 都需要占板面积非常紧凑的解决方案。结果，LED驱动器IC不应该需要任何附加的散热措施来消散浪费的功率。LT3743 运用一种独特的设计，这种设计面向 CTRL_L 和 CTRL_H 电流电路采用同步整流和外部切换的负载电容器，从而为最常需要的占空比提供高于 90% 的效率。

　　图 2 显示 LT3743 的效率怎样随着占空比变化，同时用 2A 至 20A 的电流驱动一个绿光 LED。其他工业应用，诸如激光二极管驱动器，在脉冲应用中也需要这样的高效率。

　　三态电流控制

　　LT3743 运用一种独特的设计，该设计可实现三态电流控制，面向每一个电流值都具有 3000:1 的调光比。图 3 显示了这些不同的电流值是怎样控制的。首先，当 PWM 信号变高时，它将 LED 电流设置为从零到由 CTRL_L 设定的电流值，在这个例子中，ILED = 2A。然后，当 CTRL_SEL 引脚变高时，ILED = 20A。所有这些电流值都保持 ±6% 的准确度，从而确保一致的亮度。相反，当 CRTL_SEL 变低时，ILED 返回到 2A，而当 PWM 信号变低时，ILED 进入关断状态。LT3743 单独的 CTRL_L 和 CTRL_H 控制环路使这些电流值能够以约 2ms 的时间非常快地转换，同时保持非常高的效率。

这种三态电流控制实现了高端 DLP 投影仪应用，这类应用利用 RGB LED 提供前所未有的颜色准确度和动态范围。图 4 显示，与两态控制相比，三态电流控制是如何提供更高性能。传统上，两态控制视相对占空比的不同而有所变化，或者完全接通、或者彻底断开每一个 RGB LED，以确定颜色。这使投影颜色准确度完全取决于单个 LED 的颜色准确度，而 LED 的颜色准确度可能有相当大的变化。不过，因为高端 DLP 投影仪需要最高质量的图像和彩色再现，所以需要一种新的方法来实现这样的高质量。也就是说，要实现最高的颜色准确度，单个 LED 中的变化必须通过与其它两个彩光 LED 混合来校正，以提供最准确的颜色。例如，当红光 LED 以满电流接通时，蓝光和绿光 LED 以较低的电流值接通，这样它们就可以混合，以产生最准确的红色。PWM 和 CRTL_S 引脚上 3000:1 的调光能力进一步扩大了混合颜色的动态范围。这种颜色混合的相互作用方式可以在图 4 中看到。

　　电流值之间的快速转换

　　为了保持最准确的颜色混合能力，LED 驱动器不仅必须在 3 种不同的电流值上提供三态电流控制和准确的 PWM 调光，而且还必须从相对低电流的稳定状态 (约为 2A) 转换到高得多的稳定电流值 (约为 20A)，以维持 PWM 调光边缘的原状。LT3743 的独特设计使该器件能够非常快地进行这类转换。即正如在图 5 中可以看到的那样，LT3743 可以在不到 2ms 的时间内从 2A 恒定电流状态转换到 20A 状态，从而使该器件非常适用于颜色混合 RGB 应用。

　　除了 RGB LED 颜色混合应用，驱动大功率激光二极管的工业应用也需要这种在两个很好稳定的电流值之间转换的能力，如在约 2~5ms 的时间范围内，从 2A 转换到 20A，以实现脉冲激光应用。

　　结论

　　在大电流LED 应用中使用的 LED 驱动器IC，已经产生了很多具体的性能要求。首先，要求这些 IC 最大限度地提高 LED 解决方案的总体效率，以降低对能源需求。其次，它们必须提供占板面积紧凑和扁平的解决方案，以满足小尺寸和外形扁平的应用的需求。最后，基于 LED 的解决方案必须提供比其前辈白炽灯更高的性能优势。例如，在工业应用中，这类应用包括从大功率内部/外部照明到驱动激光二极管以切割和原材料成形的各种应用。所有这些应用都需要大幅降低所需的电力，但是又需要非常具体的性能改进。