LED 驅動(dòng)器 IC應用

　　在驅動(dòng)要求驅動(dòng)電流高達 20A 的 LED 時(shí)，轉換效率至關(guān)重要。首先，為了保持 LED 在提供光時(shí)的高效率，IC 驅動(dòng)器還必須提供高效率，以最大限度地減少以熱量形式浪費的能源。其次，很多應用 (諸如 DLP 投影儀和建筑照明) 都需要占板面積非常緊湊的解決方案。結果，LED 驅動(dòng)器 IC 不應該需要任何附加的散熱措施來(lái)消散浪費的功率。LT3743 運用一種獨特的設計，這種設計面向 CTRL_L 和 CTRL_H 電流電路采用同步整流和外部切換的負載電容器，從而為最常需要的占空比提供高于 90% 的效率。

　　圖 2 顯示 LT3743 的效率怎樣隨著(zhù)占空比變化，同時(shí)用 2A 至 20A 的電流驅動(dòng)一個(gè)綠光 LED。其他工業(yè)應用，諸如激光二極管驅動(dòng)器，在脈沖應用中也需要這樣的高效率。

　　三態(tài)電流控制

　　LT3743 運用一種獨特的設計，該設計可實(shí)現三態(tài)電流控制，面向每一個(gè)電流值都具有 3000:1 的調光比。圖 3 顯示了這些不同的電流值是怎樣控制的。首先，當 PWM 信號變高時(shí)，它將 LED 電流設置為從零到由 CTRL_L 設定的電流值，在這個(gè)例子中，ILED = 2A。然后，當 CTRL_SEL 引腳變高時(shí)，ILED = 20A。所有這些電流值都保持 ±6% 的準確度，從而確保一致的亮度。相反，當 CRTL_SEL 變低時(shí)，ILED 返回到 2A，而當 PWM 信號變低時(shí)，ILED 進(jìn)入關(guān)斷狀態(tài)。LT3743 單獨的 CTRL_L 和 CTRL_H 控制環(huán)路使這些電流值能夠以約 2ms 的時(shí)間非?？斓剞D換，同時(shí)保持非常高的效率。

這種三態(tài)電流控制實(shí)現了高端 DLP 投影儀應用，這類(lèi)應用利用 RGB LED 提供前所未有的顏色準確度和動(dòng)態(tài)范圍。圖 4 顯示，與兩態(tài)控制相比，三態(tài)電流控制是如何提供更高性能。傳統上，兩態(tài)控制視相對占空比的不同而有所變化，或者完全接通、或者徹底斷開(kāi)每一個(gè) RGB LED，以確定顏色。這使投影顏色準確度完全取決于單個(gè) LED 的顏色準確度，而 LED 的顏色準確度可能有相當大的變化。不過(guò)，因為高端 DLP 投影儀需要最高質(zhì)量的圖像和彩色再現，所以需要一種新的方法來(lái)實(shí)現這樣的高質(zhì)量。也就是說(shuō)，要實(shí)現最高的顏色準確度，單個(gè) LED 中的變化必須通過(guò)與其它兩個(gè)彩光 LED 混合來(lái)校正，以提供最準確的顏色。例如，當紅光 LED 以滿(mǎn)電流接通時(shí)，藍光和綠光 LED 以較低的電流值接通，這樣它們就可以混合，以產(chǎn)生最準確的紅色。PWM 和 CRTL_S 引腳上 3000:1 的調光能力進(jìn)一步擴大了混合顏色的動(dòng)態(tài)范圍。這種顏色混合的相互作用方式可以在圖 4 中看到。

　　電流值之間的快速轉換

　　為了保持最準確的顏色混合能力，LED 驅動(dòng)器不僅必須在 3 種不同的電流值上提供三態(tài)電流控制和準確的 PWM 調光，而且還必須從相對低電流的穩定狀態(tài) (約為 2A) 轉換到高得多的穩定電流值 (約為 20A)，以維持 PWM 調光邊緣的原狀。LT3743 的獨特設計使該器件能夠非?？斓剡M(jìn)行這類(lèi)轉換。即正如在圖 5 中可以看到的那樣，LT3743 可以在不到 2ms 的時(shí)間內從 2A 恒定電流狀態(tài)轉換到 20A 狀態(tài)，從而使該器件非常適用于顏色混合 RGB 應用。

　　除了 RGB LED 顏色混合應用，驅動(dòng)大功率激光二極管的工業(yè)應用也需要這種在兩個(gè)很好穩定的電流值之間轉換的能力，如在約 2~5ms 的時(shí)間范圍內，從 2A 轉換到 20A，以實(shí)現脈沖激光應用。

　　結論

　　在大電流LED 應用中使用的 LED 驅動(dòng)器 IC，已經(jīng)產(chǎn)生了很多具體的性能要求。首先，要求這些 IC 最大限度地提高 LED 解決方案的總體效率，以降低對能源需求。其次，它們必須提供占板面積緊湊和扁平的解決方案，以滿(mǎn)足小尺寸和外形扁平的應用的需求。最后，基于 LED 的解決方案必須提供比其前輩白熾燈更高的性能優(yōu)勢。例如，在工業(yè)應用中，這類(lèi)應用包括從大功率內部/外部照明到驅動(dòng)激光二極管以切割和原材料成形的各種應用。所有這些應用都需要大幅降低所需的電力，但是又需要非常具體的性能改進(jìn)。