冷啟動(dòng)條件下的LED驅動(dòng)器設計
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圖4展示了考慮到冷啟動(dòng)情況下，汽車(chē)中使用的LCD面板背光普遍采用LED驅動(dòng)器的電路，該電路使用了美國國家半導體的LM3492芯片。該電路驅動(dòng)2個(gè)LED燈串，每個(gè)燈串都含有工作電流為100mA的6個(gè)LED。電路的標稱(chēng)輸入電壓范圍為9V至16V，標稱(chēng)開(kāi)關(guān)頻率為300kHz。該電路的基本組成元素包括一個(gè)升壓轉換器和一個(gè)雙通道線(xiàn)性穩流器。MOSFET開(kāi)關(guān)集成在LM3492內，實(shí)現了更小的方案體積。LM3492的VIN針腳通過(guò)二極管連到輸入電壓，當電池電壓低于最低要求的4.5V時(shí)，芯片內部連接了VIN和VOUT引腳(后者連接升壓轉換器的輸出電壓)的電路就會(huì )為L(cháng)M3492供電。這里選用了一個(gè)飽和電流為3.36A 的33μH電感器，盡管對于正常輸入電壓而言，1A的飽和電流就已足夠。
測量結果
圖5和圖6顯示了輸入電壓為12V(標稱(chēng)值)和2.8V(冷啟動(dòng)時(shí)的最壞情況)下LM3492電路的波形。表1總結了LM3492電路工作在標稱(chēng)條件和冷啟動(dòng)條件下的測量結果?？梢钥吹?，即使輸入電壓低至2.8V，LED電流也保持不變，這表示背光亮度并不受冷啟動(dòng)條件影響。從圖6的波形可知，輸入電壓為2.8V時(shí)的占空比大于90%，同時(shí)還測量了2.61A的大輸入電流，如表1所示。為此，其內部MOSFET開(kāi)關(guān)的功率損耗也就相對較大。LM3492外殼上可測得90℃的溫升(標稱(chēng)輸入電壓范圍下僅為30℃)。參考表1中的效率可知，冷啟動(dòng)條件下的效率會(huì )下降到56%，盡管標稱(chēng)輸入電壓范圍內的效率可高達90%。
圖5 輸入電壓為12V時(shí)LM3492電路的波形
圖6 冷啟動(dòng)條件下LM3492電路的波形
表1. 測量結果總結
結論
考慮到汽車(chē)應用中的冷啟動(dòng)條件，本文介紹了一款普遍用于LCD面板背光的LED驅動(dòng)器電路。前面已經(jīng)討論了一些特殊設計考慮，包括雙電源供電、飽和電流更高的電感器選擇和熱管理。測量波形顯示，LED電流并未受影響，即使輸入電壓降到2.8V時(shí)仍可保證正常工作。在9V至16V的標稱(chēng)輸入電壓下，可以實(shí)現約90%的高效率。
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