高功率固態(tài)LED燈串正在大面積和高流明光源中取代傳統(tǒng)的照明技術，因為它們具有高質量的光輸出、無與倫比的耐用性、相對較低的生命周期成本、恒定的調光和能源效率。應用清單每天都在增長，包括液晶電視背光和投影系統(tǒng)燈泡、工業(yè)和建筑照明系統(tǒng)、汽車前照燈、尾燈和指示燈、計算機顯示器、路燈、廣告牌甚至體育場燈。

隨著應用數(shù)量的增加，LED驅動器的輸入要求也越來越復雜。LED驅動器必須能夠處理寬范圍的輸入，包括汽車電池帶來的惡劣瞬態(tài)電壓環(huán)境、鋰離子電池的寬電壓范圍和墻疣電壓。對于 LED 照明制造商和設計師來說，為每個應用應用不同的 LED 驅動器意味著使用各種 LED 控制器進行庫存、測試和設計。這可能是一個昂貴且耗時的提議。使用可應用于許多解決方案的控制器會好得多。

LT?3756 高電壓 LED 驅動器具有獨特的拓撲通用性，因而使其能夠在升壓、降壓-升壓模式、降壓模式、SEPIC、反激式和其他拓撲結構中使用。其高功率能力可在非常寬的輸入電壓范圍內提供潛在的數(shù)百瓦穩(wěn)態(tài) LED 功率。其 100V 浮動 LED 電流檢測輸入允許 LED 串浮動在地上，如本文的降壓模式和降壓-升壓模式拓撲所示。出色的 PWM 調光架構可產(chǎn)生高達 3000：1 的高調光比。

許多功能可保護 LED 和周圍組件。關斷和欠壓鎖定與來自輸入的模擬調光相結合時，可提供標準的ON/OFF功能，并在電池電壓降至不可接受的低水平時降低LED電流。模擬調光是準確的，可以與PWM調光相結合，以實現(xiàn)極寬范圍的亮度控制。軟啟動功能可防止啟動期間出現(xiàn)尖峰浪涌電流。OPENLED 引腳通知 LED 開路或缺失，而 SYNC （LT3756-1） 引腳可用于將開關同步至一個外部時鐘。

這款 16 引腳 IC 采用微型 QFN （3mm × 3mm） 和 MSE 封裝，均經(jīng)過熱增強。對于輸入電壓要求較低的應用，40V在， 75V外 LT3755LED 控制器是與 LT3756 類似的選項。

盡管 LT3756 通常用作一個 LED 驅動器，但在不使用恒定電流檢測電壓的情況下，其電壓 FB 引腳可提供一種經(jīng)過良好調節(jié)的輸出電壓。這是 LT3756 的過壓保護功能的一個附帶優(yōu)勢，在 LED 串開路的情況下，電流控制環(huán)路被 FB 電壓環(huán)路取代，從而防止控制器為了保持電流而使電壓升高。

125W 升壓 LED 驅動器，用于體育場燈或廣告牌

體育場、聚光燈和廣告牌的照明系統(tǒng)需要大量以高功率運行的 LED 燈串。LT3756 控制器能夠利用其浮動檢測電阻器 ISP 和 ISN 輸入來驅動高達 100V 的 LED 串。圖125中的1W LED驅動器接受來自高功率變壓器輸出的40V–60V寬范圍輸入。

圖1.125W、83V/1.5A、97% 效率升壓 LED 驅動器，用于體育場照明。

LT3756 的高功率柵極驅動器以 100kHz 切換兩個 250V MOSFET。該開關頻率最大限度地減小了分立元件的尺寸，同時保持了97%的高效率，從而產(chǎn)生了不到50°C的分立元件溫升，這比83V一串1.5A LED產(chǎn)生的電位熱量更易于管理。

即使不需要 PWM 調光，PWMOUT 調光 MOSFET 也可用于關斷期間的 LED 斷開。這可以防止電流流過接地連接的LED串 - 在某些輸入條件下是可能的。

如果 LED 失效開路或 LED 串從高功率驅動器中移除，F(xiàn)B 恒壓環(huán)路將接管并將輸出調節(jié)為 95V，直到 LED 和 LED 之間連接了正確的燈串+–.如果沒有過壓保護，LED檢測電阻的LED電流為零，控制環(huán)路將努力增加其輸出。最終，輸出電容電壓將超過100V，超過幾個元件的最大額定值。在 OVP 中，OPENLED 狀態(tài)標志變低。

具有高PWM調光比的高壓降壓模式LED驅動器

當輸入電壓高于 LED 串電壓時，LT3756 可同樣很好地用作一個恒定電流降壓模式轉換器。例如，汽車電池的電壓可能會呈現(xiàn)一個瘋狂移動的目標，從下降的電壓到令人眼花繚亂的高壓尖峰，圖2中的降壓模式LED驅動器非常適合這種惡劣的環(huán)境。該器件采用 10V 至 80V 的寬輸入范圍工作，以 3A 電流驅動一個或兩個 5.7V LED （1V）。在這種情況下，兩個 V在引腳以及 ISP 和 ISN 電流檢測輸入可高達 80V。

圖2.一個 80V在降壓模式 LED 驅動器，具有 PWM 調光功能，適用于單或雙 LED。

圖3.圖2所示降壓模式轉換器的效率。

PWM調光需要從PWMOUT引腳到高端LED串進行電平轉換，如圖2所示。最大PWM調光比隨著開關頻率的提高、PWM調光頻率的降低、輸入電壓的提高和LED功率的降低而增加。在這種情況下，100：1的調光比可以在100Hz調光頻率、48V輸入、3A時的5.7V或1V LED和150kHz開關頻率下實現(xiàn)3756：150的調光比。盡管 LT<> 可實現(xiàn)更高的開關頻率，但占空比最終有其限制。寬松的最小導通時間和最小關斷時間限制要求其范圍下限的頻率 （<>kHz） 以滿足苛刻的高 V在-至低V發(fā)光二極管（80V在至一個 3.5V LED）和低 V在-壓差要求（10V在至 7V發(fā)光二極管） 的此特定轉換器。

降壓模式LED驅動器的過壓保護也具有電平轉換。Pnp晶體管Q1有助于將最大允許輸出電容電壓調節(jié)到略高于LED串的水平。如果沒有電平轉換OVP網(wǎng)絡連接到FB，開路LED串將導致輸出電容充電至輸入電壓。雖然降壓模式組件可以在這種情況下幸存下來，但LED可能無法重新插入等于輸入電壓的電位。也就是說，單個 3.5V LED 可能無法直接連接到 80V。

單電感降壓-升壓模式 LED 驅動器

一個越來越常見的LED驅動器要求是LED燈串電壓和輸入電壓的范圍很寬且重疊。事實上，一些設計人員更喜歡將相同的LED驅動器電路用于幾種不同的電池源和幾種不同的LED串類型。這種多功能配置犧牲了一些效率、元件成本和電路板空間來簡化設計，但通過生產(chǎn)基本上現(xiàn)成的多用途LED驅動器，顯著縮短了上市時間，從而減輕了權衡。

圖4所示的降壓-升壓模式拓撲使用單個電感，可將輸入電壓升壓和降壓至LED串電壓。它接受 6V 至 36V 的輸入，以高達 10mA 的電流驅動 50V–400V LED 串。PWM調光和OVP以類似于降壓模式的方式進行電平轉換，以實現(xiàn)這些功能的最佳性能。

圖4.具有寬范圍 V 的降壓-升壓模式 LED 驅動器在和 V發(fā)光二極管.

圖5.圖4中降壓-升壓模式轉換器的效率。

電感電流是輸入電流和LED串電流之和;峰值電感電流也等于峰值開關電流，高于降壓模式或升壓拓撲LED驅動器，由于連接的性質，具有類似的規(guī)格。4A 峰值開關電流和電感器額定值反映了 9mA 時最差情況下的 50V 輸入至 400V LED 串。

低于 9V 輸入時，CTRL 模擬調光輸入引腳用于縮減 LED 電流，以便在電池電壓過低時控制電感電流。由于欠壓鎖定，LED 在低于 6V 輸入時關閉，并且在輸入升至 7V 以上之前不會重新打開，以防止閃爍。在降壓-升壓模式下，輸出電壓是輸入電壓和LED燈串電壓之和。對于此設計，輸出電容、箝位二極管和功率 MOSFET 的電壓可高達 90V。

結論

100V LT3756 控制器表面上是一款高功率 LED 驅動器，但其架構用途廣泛，可用于任意數(shù)量的高電壓輸入應用。當然，它具有大（和小）大功率LED串所需的所有功能。它可用于升壓、降壓-升壓模式、降壓模式、SEPIC和反激式拓撲。LT3756 具有高額定電壓、優(yōu)化的 LED 驅動器架構、高性能 PWM 調光、主機保護功能和準確的高端電流檢測使 LT<> 成為各種高電壓輸入和高功率照明系統(tǒng)的單 IC 選擇。

審核編輯：郭婷