基于LT3598多通道LED集成驱动应用电路的设计

图4 　实际应用电路图

　　10 　LED 电流调光控制

　　应用LT3598 可用两种不同类型的调光模式进行调光,有些场合,首选方案是用可变的直流电压来调整LED 电流,进而进行亮度控制。LT3598 的CTRL 引脚电压就可用来调整LED 串电流而实现调光,当该引脚电压从0V 变化到1V 时,LED 串电流就会从0 上升到设定的最大电流(本实例设定为20mA) ,当CTRL引脚电压超过1V 时,对LED 串的电流就没有影响了。我们称这种调光技术为模拟调光,其最大优势避免了由于PWM调光脉冲所产生的人耳可闻的噪声;其缺点有二,一是增大了整个系统能耗,系统效率低下,因为此时LED 驱动电路始终处于工作模式,电能转换效率随着输出电流减小而急剧下降; 二是LED发光质量不高,因为LED 发光颜色随着正向电流的变化而变化,而它直接改变了白光LED 串的电流。

　　对真彩调光,常用PWM 调光技术,应用占空比不同的数字脉冲,驱动一个PMOS 场效应管(如图1所示) ,以实现改变输出电流,从而调节白光LED 的亮度。这种调光技术比模拟调光技术有更高的效率,并能得到更高质量的白光。

　　比较高的开关频率和比较低些的PWM 频率,可以得到更宽的PWM 调光范围。但是当驱动器进行PWM调光的时候,如果PWM 信号的频率正好落在20Hz～20kHz 之间,白光LED 驱动器周围的电感、寄生电感和输出电容就会产生人耳听得见的噪声。所以设计时为了避免产生噪声,PWM 信号频率不要低于20kHz。

　　对真彩调光应用来说,驱动LED 的电流必须保持恒定,LED 的优点才可充分发挥出来,因为驱动LED 的电流只要有轻微的波动,就会导致LED 的灯光颜色不稳定。只通过改变PWM 引脚上PWM 脉冲占空比,而不直接改变LED 驱动电流,LT3598 可以实现3 000∶1 的PWM 调光范围, PWM 脉冲占空比从100 %～011 %变化时,LED 都可以保持恒定的颜色。

　　图5 所示为用1kHz 的PWM调光脉冲进行调光、脉冲周期为1ms (横坐标表示) 、占空比为90 %时,各点的波形图。

图5 　PWM占空比为90 %趋稳后各点波形图( 1msPDIV)

　　11 　小结

　　可通过通道并联来为每个LED 串提供更高的电流。例如,若有2 个LED 串,每串需90mA 的电流,则可每3 个通道并联形成两路通道,即可分别为2 串LED 各提供最高90mA 的电流。

　　若每串LED 的正向压降差异很大,则会产生巨大的功耗,降低电源效率。为了得到高效率,在选择LED 时,首先要求每串LED 数量相同,其次要求通过每串LED 的压降也尽量一致。

　　LT3598 的输入电压范围从312～30V ,多通道能力使其在笔记本电脑显示屏、中等尺寸显示屏和汽车LCD 显示屏等应用领域,都是比较理想的选择。