可驅動(dòng)大功率 LED、調節太陽(yáng)能電池以及為電池充電的 60V 輸入降壓型大功率控制器

最好的 LED 驅動(dòng)器需要精確地調節 LED 電流以再現逼真的顏色，以及快速調制實(shí)現強對比度調光。同時(shí)還能識別并能承受短路和開(kāi)路狀態(tài)，監視并報告電流值、不受過(guò)熱的影響、以及在大負載電流時(shí)能夠保護弱電源。而一個(gè)標準開(kāi)關(guān)轉換器需要很多昂貴的放大器、基準和無(wú)源組件才能完成這些工作。

作為對比，LT3763 LED 驅動(dòng)器控制器內置了這些功能，從而降低了材料清單成本、節省了占板空間并提高了可靠性。LT3763 不僅僅是一個(gè)高性能 LED 驅動(dòng)器。其豐富的特性還簡(jiǎn)化了其他高要求應用的設計，例如密封鉛酸電池的安全充電、或太陽(yáng)能電池板最大功率點(diǎn)調節，或兩者同時(shí)進(jìn)行。即使是輸入電壓高達 60V，LT3763 也能高效地完成這些任務(wù)。

驅動(dòng) LED

圖 1 顯示了將 LT3763 配置為大功率 LED 驅動(dòng)器。CTRL1 引腳的分壓計允許手動(dòng)調節穩壓 LED 電流在 0 至 20A。對于 LED 電流的熱調節，LED 附近安裝了一個(gè)負溫度系數的電阻，從 CTRL2 引腳連接至 GND。

圖1: 一個(gè)具有模擬和 PWM 調光功能的大功率 LED (20A) 驅動(dòng)器

EN/UVLO 引腳的電阻網(wǎng)絡(luò )可將 LT3763 設置為在輸入電壓降至低于 10V 時(shí)關(guān)斷。FB 引腳的電阻網(wǎng)絡(luò )定義了開(kāi)路狀態(tài)，當輸出達到 6V 時(shí) (如果出現這種情況)，LT3763 自動(dòng)降低電感器電流以防止過(guò)沖，并拉低 /FAULT 引腳以標記該狀況。

LT3763 的設計可提供無(wú)閃爍 LED 調光功能，如圖 2 所示。當 PWM 為低電平時(shí)，這通過(guò)拉低 PWMOUT 來(lái)實(shí)現，從而斷開(kāi) LED，同樣地斷開(kāi) VC 的補償網(wǎng)絡(luò )，重新同步內部開(kāi)關(guān)時(shí)鐘和 PWM 脈沖。這些措施保證了后續脈沖的一致性，電感器電流盡可能快速上升以滿(mǎn)足可編程 LED 電流值，這樣，LED 光不會(huì )出現閃爍。

圖2: 圖 1 電路的 PWM 調光性能

LT3763 可按照圖 3 配置為從 48V 輸入中實(shí)現 350W 和 98% 效率。內部穩壓器為驅動(dòng)器提供了 TG 和 BG 引腳，每個(gè)引腳都有足夠的功率來(lái)驅動(dòng)兩個(gè)外部 NMOS 功率開(kāi)關(guān)。功率更大的應用可并聯(lián)兩個(gè) LT3763 來(lái)實(shí)現，因為兩個(gè)控制器之間可平均分配電流。這一配置還說(shuō)明了怎樣采用 SYNC 引腳使并聯(lián)連接的 LT3763 與外部時(shí)鐘同步。

圖3: 350W 白光 LED 驅動(dòng)電路

LT3763 的高輸出電壓范圍實(shí)現了僅需一個(gè)標準降壓型轉換器即可達到 35V 輸出。輸出電壓可以高達比輸入電壓低 1.5V，圖 4 中的配置利用了這一特性從一個(gè) 48V 電源對三個(gè)串聯(lián)的密封鉛酸電池進(jìn)行充電 (高達 45V) 。

圖4: 3.3A 電流、6 節電池 (36V) SLA 電池充電器

電池充電

圖 4 中的電池充電器 (與所有充電器一樣) 必須能夠精確地調節電池的額定充電電流 (恒定電流模式)，直到電池電壓達到其化學(xué)極限。充電器必須維持這一電壓 (恒定電壓模式)，沒(méi)有上沖，直到涓流充電電池吸收的電流變得非常小。完成涓流充電階段后，充電器應支持電池電壓降低到一個(gè)寬松的電平范圍內，最終穩定下來(lái)，并一直保持這一最終電壓電平。

LT3763 中的電流和電壓調節環(huán)組合，以及其 LED 故障處理電路使其成為一個(gè)非常完整的電池充電器。只需要一個(gè)額外的晶體管便可以構成完整的電池充電系統。

在 FB 引腳的電阻分壓器將充電電壓設置為 45V。在出現開(kāi)路狀態(tài)時(shí)，當電壓達到 45V， LT3763 自動(dòng)降低電流以防止上沖，如圖 5 所示。

圖5：36V SLA 電池充電周期

隨后，在涓流充電期間，電池吸收的電流隨時(shí)間而逐漸減少。當充電電流降低至穩壓電流 (C/10 電池規范) 的 10% 時(shí)，就會(huì )觸發(fā) LT3763 的開(kāi)路故障狀態(tài)。/FAULT 引腳的高至低電平轉換功能用于關(guān)斷所加入的晶體管 M3 之柵極，從反饋網(wǎng)絡(luò )中去掉電阻 RFB3。從而降低了設置的輸出電壓，LT3763 停止開(kāi)關(guān)以容許電池自己穩定下來(lái)。當組合電壓下降到新設置值時(shí)，LT3763 再次進(jìn)行開(kāi)關(guān)運作，提供必須的持續電流以無(wú)限地維持輸出電壓。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，/FAULT 引腳轉換功能可以用于指示涓流充電開(kāi)始。