LED需要一種有效的驅動電路。這類驅動器IC必須提供準確的直流電流源,而且無論輸入電源的變化范圍有多寬,都要提供嚴格控制的LED電壓調節。汽車電池總線中見到的極端電壓范圍為冷發動/啟停情況下的4.7V至負載突降情況下的60V。但更常見的是,電池總線電壓在通常情況下工作在9V~16V。因為很多這類新型LED前燈應用使用4至8個串聯HB LED,且電壓降為12V~25V,而電池總線電壓范圍可能為4.7V~60V,所以需要升降壓拓撲給LED供電,其原因是輸入電壓可能高于、低于或等于所需的 LED串電壓。其次,LED驅動器必須提供一種調光方法,并提供多種保護功能,以防遭遇LED開路或短路問題。除了可在電氣環境十分嚴苛的汽車電源總線可靠工作,LED驅動器還必須具備高性價比和占用空間小的特點。LT3791是一款同步升降壓DC/DC LED驅動器和電壓控制器,可提供超過100W的LED功率。其4.7V~60V輸入電壓范圍使該器件非常適合多種應用,包括汽車、卡車,甚至航空電子設備的HB LED前燈。同樣,其輸出電壓可以在0V~60V范圍內設置,從而使其能夠在單串中驅動多個LED。
圖1所示為一個典型50W前燈應用。該應用使用單個電感準確地調節25V/2ALED串,提供50W LED功率。這個電路提供50:1 PWM調光比,能很好地滿足防眩光自動調光要求。輸入和輸出LED電流受到監視,同時提供故障保護,以承受并報告開路或短路LED情況。
圖1:具50:1調光比、效率達98%的50W(25V、2A)升降壓LED驅動器。
其內部4開關升降壓控制器能夠在高于、低于或等于輸出電壓的輸入電壓下工作,非常適合汽車應用。降壓、直通和升壓工作模式之間的轉換是無縫的,盡管電源電壓變化范圍很寬,也能提供良好穩定的輸出。LT3791的獨特設計采用3個控制環路,監視輸入電流、LED電流和輸出電壓,從而提供最佳的性能和可靠性。
LT3791 采用4個外部開關MOSFET,能夠以高達98%的效率連續提供從5W直至超過100W的LED功率,參見圖2。在以常規方法供電的車輛中,高效率很重要,可最大限度降低對散熱措施的需求,實現占板面積非常緊湊的扁平解決方案。而在電動汽車中,這種功率節省還延長了兩次充電之間車輛可行駛的里程。
圖2:圖1中的LED效率。
±6% 的LED電流準確度確保了一個LED串中的每個LED都有恒定亮度,同時,±2%的輸出電壓準確度可用來提供幾種LED保護功能,而且還使轉換器能夠作為恒定電壓源工作。LT3791可按照應用要求,使用模擬或PWM調光。此外,其開關頻率可在200kHz~700kHz設定,或同步至一個外部時鐘。其他功能包括輸出斷開、輸入和輸出電流監視,以及集成的故障保護。
對LED 提供更高性能和更高性價比的需求永不滿足,這促使了多種新車型迅速采用LED前燈。新型HB LED驅動器IC滿足了這些需求。這些新型LED驅動器必須提供恒定電流,無論輸入電壓或LED正向電壓如何變化,都能保持一致的亮度。同時,它們必須以高效率工作,提供范圍非常寬的調光比,并且提供各種保護功能,以提高系統可靠性。當然,這些LED驅動器電路還必須提供占板面積非常緊湊、扁平和高熱效的解決方案。
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