LED照明和太陽(yáng)能充電的技術(shù)疑難及解決方案

　　一般情況下，可以采用一個(gè)與電池板相串聯(lián)的肖特基二極管來(lái)解決電池板的泄漏問(wèn)題。反向泄漏被減小至一個(gè)很低的數值；然而，肖特基二極管的正向電壓降(它在高電流條件下會(huì )消耗大量的功率)仍然會(huì )造成能量損失。因此，需要采用昂貴的散熱器和精細的布局來(lái)把肖特基二極管保持于低溫狀態(tài)。解決該功率耗散問(wèn)題的一種更加有效方法是用一個(gè)基于MOSFET的理想二極管來(lái)替代肖特基二極管。這將把正向電壓降減小到低至20mV，從而顯著(zhù)地減少功耗，同時(shí)降低散熱布局的復雜性、外形尺寸和成本。幸運的是，由于已經(jīng)有一些IC供應商制造出了具有這種規格的理想二極管(比如：由凌力爾特公司提供的LTC4412)，因此上述目標得以輕松實(shí)現。

　　不過(guò)，有兩個(gè)問(wèn)題依然存在，即：“至滿(mǎn)充電電池的浮動(dòng)電壓控制”和“在最佳發(fā)電點(diǎn)給電池板加載”.這些問(wèn)題常?？梢酝ㄟ^(guò)采用一個(gè)開(kāi)關(guān)模式充電器和一個(gè)高效率降壓型穩壓器來(lái)加以解決。

　　凌力爾特已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了這樣一款電路，它由LTC1625NoRESNSE(無(wú)檢測電阻器)同步降壓型控制器、LTC1541微功率運算放大器、比較器和基準、以及LTC4412理想二極管組成。下面給出了該電路以供參考：

　　圖1中的電路被置于太陽(yáng)能電池板和電池之間，用于調節電池浮動(dòng)電壓?；贚TC1541的附加控制環(huán)路強制充電器在最大電池板功率點(diǎn)上運作。這種效率的提升縮減了所需的電池板尺寸，因而降低了總體解決方案的成本。當電池板峰值電源電壓和電池電壓之間存在失配時(shí)，這款電路的重要優(yōu)點(diǎn)表現得尤為突出。

圖1：峰值功率跟蹤降壓充電器最大限度地提高了效率

　　問(wèn)：Linear提供了哪些獨特的解決方案來(lái)解決以上設計挑戰？

　　答：為了滿(mǎn)足LED驅動(dòng)以及太陽(yáng)能電池板電池充電器的設計需要，凌力爾特提供了各種各樣的產(chǎn)品。LT3595、LT3518和LT3755便是其中一些產(chǎn)品。

　　此類(lèi)產(chǎn)品和LED驅動(dòng)器IC的一個(gè)實(shí)例是凌力爾特的LT3595降壓模式LED驅動(dòng)器，它具有16個(gè)單獨的通道，每個(gè)通道能夠從高達45V的輸入來(lái)驅動(dòng)一個(gè)由多達10個(gè)50mALED所組成的LED串。每個(gè)通道可用于驅動(dòng)10個(gè)串聯(lián)LED以提供局部調光。于是，每個(gè)LT3595都能夠驅動(dòng)多達160個(gè)50mA白光LED.一臺46英寸LCDTV將需要為每部HDTV配用約10個(gè)LT3595.它的16個(gè)通道均可以獨立控制，并具有一個(gè)能夠提供高達5000：1PWM調光比的單獨PWM輸入。

　　每個(gè)通道只需要一個(gè)纖巧的片式電感器和一個(gè)甚至更加小巧的陶瓷輸出電容器。所需的其他元件僅為單個(gè)輸入電容器和電流設定電阻器(圖2)。所有16個(gè)通道的箝位二極管、電源開(kāi)關(guān)和具補償功能的控制邏輯電路都被壓縮在LT3595的相對較小56引腳、5mmx9mmQFN封裝之內。

　圖2：一個(gè)從45V輸入來(lái)驅動(dòng)160個(gè)白光LED的16通道LED驅動(dòng)器。PWM調光比為5000：1.

　　大多數電池供電型便攜式產(chǎn)品均具有一個(gè)或多個(gè)顯示屏，用于向用戶(hù)傳遞圖形信息。然而，TFT-LCD顯示屏(甚至OLED屏)的供電需要系統設計師給予特別的關(guān)注。為了實(shí)現TFT-LCD屏的正確供電，一個(gè)DC/DC轉換器必需要能夠以正確上電和斷電排序來(lái)提供三個(gè)獨立的輸出電壓，即：AVDD、VON和VOFF.凌力爾特認識到了這一點(diǎn)，并開(kāi)發(fā)出了專(zhuān)門(mén)針對該用途的專(zhuān)用單片式DC/DC轉換器。最新推出的一款器件是我們的LT3513.該轉換器具有5個(gè)獨立受控的穩壓器，用于提供一個(gè)TFT-LCD屏內部所有必要的電源軌。

　　其降壓型穩壓器能夠為邏輯電源軌輸送高達1.2A的連續輸出電流?？梢岳肔DO控制器和一個(gè)外部NPNMOSFET產(chǎn)生一個(gè)較低電壓輔助邏輯電源。一個(gè)高功率升壓型