多功能LED驅(qū)動器可使用高于或低于LED燈串電平的輸入電壓

Victor Khasiev

LTM8042是μModule LED驅(qū)動器，能夠支持具有高達1 A電流和3000：1調(diào)光比的LED。它工作的輸入電壓范圍為3 V至30 V，頻率范圍可達到250 kHz至2 MHz，因此可廣泛運用于掃描儀、汽車和航空照明等多種領(lǐng)域。

LTM8042可輕松配置為三種拓撲（升壓、降壓和降壓-升壓），能夠滿足多種特定應(yīng)用需求。升壓拓撲適用于低輸入電壓和高燈串電壓，降壓拓撲則更適用于高輸入電壓和低燈串電壓。降壓-升壓拓撲用于電壓可能低于或高于LED燈串的寬輸入范圍。本文介紹如何選擇合適的拓撲及其相應(yīng)的連接。

升壓LED驅(qū)動器

LED驅(qū)動器最常用的拓撲是升壓應(yīng)用，它可能用于VIN < VF的12 V輸入電源軌供電的LED陣列。圖1所示為LTM8042升壓解決方案，圖2所示為方框圖。輸入電壓連接到BSTIN/BKLED–終端，LED燈串的陰極連接到GND。當晶體管Q導(dǎo)通時，電流在電感L中積聚。一旦Q關(guān)斷，L上的電壓就會改變極性，電感電流開始流向輸出濾波電容C2。LED調(diào)光在PWM部分實施，這調(diào)節(jié)了占空比，乃至平均LED電流（由電阻RCLR設(shè)置）。電容C1是輸入電壓濾波器。

降壓LED驅(qū)動器

降壓拓撲用于相對較高的輸入電壓，如汽車和工業(yè)24 V電源軌。圖3顯示了VIN > VF配置的方框圖。輸入電壓連接到BSTOUT/BKIN終端，LED陰極連接到BSTIN/BKLED–終端。當晶體管Q導(dǎo)通時，電流從輸入端流過LED燈串和電感L直到GND。一旦Q關(guān)斷，L上的電壓就會改變極性，二極管D會正偏，從而將LED陰極拉到輸入電壓電平以下，在LED燈串中提供設(shè)定的電流值。C5為該拓撲創(chuàng)建輸出濾波器。

降壓-升壓LED驅(qū)動器

在許多商用、電池和太陽能供電應(yīng)用中，輸入電壓變化范圍很廣。在這些情況下，最合適使用圖4所示的降壓-升壓拓撲。輸入電壓和LED陰極連接到BSTIN/BKLED–終端。當晶體管Q導(dǎo)通時，電流在電感L中積聚。一旦Q關(guān)斷，L上的電壓就會改變極性，使二極管D正偏，同時電壓攀升超過輸入電平。PWM使流經(jīng)LED和C5的電流保持在設(shè)定值不變，C2充當輸出濾波器。LED燈串電壓VF可以低于或高于VIN。

三個拓撲的測試結(jié)果

三個拓撲均使用LTM8042的DC1511演示電路測試，在所有情況下使用相同的LED燈串、輸出電流和開關(guān)頻率。為了確保三種設(shè)置的偏置功耗都相同，還提供了相同的VCC（如圖1所示）。在大多數(shù)情況下，VCC引腳可連接至VIN。圖5所示為產(chǎn)生的效率曲線。這三個拓撲還可在LTspice環(huán)境中建模，與LTM8042有關(guān)的仿真文件可在數(shù)據(jù)手冊中找到。

結(jié)論

LTM8042是一種多功能、高效的LED驅(qū)動器，能夠在寬輸入電壓范圍內(nèi)工作，同時提供高達1 A LED燈串電流。LTM8042可輕松用作升壓、降壓或降壓-升壓驅(qū)動器，能滿足多種應(yīng)用的需求。