高達98.5%效率的60V電壓控制器 可驅動(dòng)高功率LED、給電池充電及調節電壓

引言

LT^?3791 是一款四開(kāi)關(guān)同步降壓-升壓型 DC/DC 轉換器，能采用單個(gè)電感器以高達 98.5% 的效率調節恒定電流和恒定電壓。該器件可提供幾百瓦的功率，并具有一個(gè) 60V 的額定輸入和輸出電壓，從而使其非常適合在需要進(jìn)行升壓和降壓轉換的場(chǎng)合驅動(dòng)高功率 LED 串并對高電壓電池進(jìn)行充電。另外，它還可用作一個(gè)具有用于輸入和輸出的電流限制和監視功能的恒定電壓降壓-升壓型穩壓器。

降壓-升壓型控制器可驅動(dòng)用于飛機燈和卡車(chē)燈的 100W LED 串

采用 24V 電池的飛機和大型載重卡車(chē)需要強力、高效和堅固的前照燈和反光燈。圖 1 示出了一款 33.3V、3A (9 個(gè) Luminus SSR-90 LED) 降壓-升壓型 LED 驅動(dòng)器，其依靠 15V 至 58V 輸入運行，并可實(shí)現高達 98.5% 的效率。

四開(kāi)關(guān)同步拓撲能驅動(dòng)高功率 LED，并產(chǎn)生極少的開(kāi)關(guān)功率損耗 (與極小的溫升)。與其他拓撲不同，LT3791 的降壓-升壓功能電路可從 LED+ 短接至 LED– 和 GND，而且，作為一項特性，可通過(guò)編程以執行鎖斷或持續重試 (當短路狀況清除)。診斷輸出標記負責報告 LED 短路和開(kāi)路情況。

圖 1 中的解決方案可提供在 100Hz 高達 100:1 (在 100Hz) 的 PWM 調光 (以實(shí)現沒(méi)有彩色漂移的準確亮度調節) 和模擬 LED 調光 (當未接入 PWM 振蕩器時(shí)) 功能。

圖 1：15~58V_IN 至 33.3V/3A LED 驅動(dòng)器可實(shí)現高達 98.5% 的效率

圖 2：圖 1 所示驅動(dòng)器的效率

36V、2.5A 密封式鉛酸 (SLA) 電池充電器

圖 3 中的降壓-升壓型轉換器采用一個(gè) 9V 至 58V 輸入，以 2.5A DC 在 44V 給一個(gè) 36V 12Ah SLA 電池充電。

當電池接近滿(mǎn)充電時(shí)，特別集成的 C/10 電流檢測和電池電壓檢測功能電路將電池電壓從其充電電壓 (44V) 降至其浮置電壓 (41V)。/OPENLED 標記用于把充電器的狀態(tài)從“充電”變?yōu)椤案≈谩?。當電池電壓下降得足夠多時(shí)，電壓反饋電路將使充電器恢復至其充電狀態(tài)。

LT3791 可適合采用各種各樣的輸入電源 (不管它們之間的電壓關(guān)系如何) 來(lái)給多種化學(xué)電池和容量進(jìn)行充電。一個(gè)外部微控制器可被編程并用于形成一個(gè)最大功率點(diǎn)跟蹤器件，以從一塊太陽(yáng)能板給電池充電。輸出診斷與調光輸入引腳使之成為一個(gè)適合高功率太陽(yáng)能板應用設計的簡(jiǎn)單接口。

圖 3：具 C/10 充電終止功能的 36V、2.5A SLA 電池充電器

120W、6V 至 55V 穩壓器

LT3791 還可以在高功率恒定電壓降壓-升壓應用中使用。FB 引腳具有雙重作用，既負責提供降壓-升壓電路的主電壓反饋，又用于提供過(guò)壓保護檢測與調節 (當 LT3791 被用作一個(gè) LED 驅動(dòng)器)。

通過(guò)在 SS 和 V_REF 引腳之間布設一個(gè) 100k 電阻器 (以在故障期間停用軟起動(dòng)復位功能)，即可容易地將圖 1 中的驅動(dòng)器變成一個(gè) V_OUT 介于 6V 和 55V 之間的 100W 穩壓器。

穩壓器具有防短路能力。當輸出端上存在短路狀況時(shí)，/SHORTLED 標記將發(fā)出通告。輸入電流監視器仍能在恒定電壓調節中使用，以對任何輸入電流受到限制的系統實(shí)施保護。R_LED 負責設定針對短路的輸出電流限值，但也可通過(guò)把 ISP 短接至 ISN 移除該電阻器，以提供一個(gè)采用 /OPENLED 的 /PGOOD 標記。

結論

LT3791 同步降壓-升壓型控制器能以高達 98.5% 的效率向多個(gè)不同的負載輸送 100W 及更高的功率。很寬的 4.7V 至 60V 輸入及 0V 至 6V 輸出電壓范圍使其兼具功能強大和通用的特性，而對于存在潛在危險環(huán)境中的許多應用來(lái)說(shuō)，其抗短路能力則使其成為堅固的選擇。在常用的降壓或升壓型轉換器因為輸入和輸出電壓范圍交疊而無(wú)法勝任的應用中，可以使用這款看似沒(méi)有局限性的 IC。