具集成型電壓限制功能的 3A、1MHz 降壓模式 LED 驅動(dòng)器

引言

LT®3952 單片式 LED 驅動(dòng)器包括一個(gè) 4A、60V DMOS 功率開(kāi)關(guān)，非常適合在降壓模式中驅動(dòng)高電流 LED。輸入電流檢測放大器是其諸多特點(diǎn)之一，可用于在降壓模式中提供內置的 LED 電壓限制。

在降壓模式中，LED 燈串的正極 (LED+) 連接至輸入電壓，轉換器從燈串的負極 (LED–) 吸收電流。在開(kāi)路的場(chǎng)合中，一個(gè)降壓模式轉換器把 LED– 驅動(dòng)至接近于 GND。在這種開(kāi)路故障情況下應限制總的輸出電壓。

限制電壓的一種方法是采用一個(gè)外部 PNP 晶體管作為電平移位器。雖然這種方法能滿(mǎn)足需要，但是通過(guò)利用 LT3952 的內部資源可實(shí)現一款更加精巧的解決方案。

關(guān)鍵是重新調整 IVINP / IVINN 引腳上的輸入電流檢測放大器之用途，讓它充當一個(gè)高端電壓調節器，如圖 2 所示。

跨接在 LED 燈串兩端的一個(gè)電阻分壓器使得 IVINP / IVINN 引腳能夠檢測輸出電壓。當 IVINP / IVINN 電壓達到 60mV 時(shí)，IVINCOMP 輸出達到 1.2V，且輸出受到限制。如圖 2 所示，把 IVINCOMP 連接至 FB 增添了輸出過(guò)壓保護和 LED 開(kāi)路保護的好處。

對于那些利用 PWM 調光功能的應用，在 FB 和 GND 之間連接一個(gè)大阻值電阻器可防止 FB 引腳在 PWM 關(guān)斷時(shí)間里浮置。

應用電路

為測試設計，針對一個(gè) 40W、1MHz 降壓模式 LED 驅動(dòng)器構建了一款應用電路。當采用示出的 R1、R2 和 R4 阻值時(shí)，LED 燈串兩端的電壓限值大約為 22V。

圖 3 示出了采用圖 4 中的電路在 VIN 從 0V 掃掠至40V 時(shí)所進(jìn)行的 LED– 電壓和 LED– 開(kāi)路限值測量。電壓限值在整個(gè)工作范圍內很好地跟蹤輸入。

圖 5 比較了采用和未采用輸出限制電路時(shí)針對開(kāi)路情況的瞬態(tài)響應：VIN = 36V，ILED = 3A，四個(gè)串聯(lián)的 LED。

可見(jiàn)未采用限制器時(shí)的開(kāi)路故障導致 LED– 從其 23V 標稱(chēng)值被一路拉至地，因而在 LED+ 和 LED– 之間產(chǎn)生了接近完整的 36V 輸入電位。

然而，當采用限制器時(shí)，輸出電壓迅速地限制在一個(gè)更加合理的數值。FB 至 IVINCOMP 的連接使得能夠在 OPENLED 引腳上指示故障。