LED照明和太陽能充電的技術挑戰(zhàn)及解決方案

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

　　答：為了滿足LED驅(qū)動以及太陽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。

　　此類產(chǎn)品和LED驅(qū)動器IC的一個實例是凌力爾特的LT3595降壓模式LED驅(qū)動器，它具有16個單獨的通道，每個通道能夠從高達45V的輸入來驅(qū)動一個由多達10個50mA LED所組成的LED串。每個通道可用于驅(qū)動10個串聯(lián)LED以提供局部調(diào)光。于是，每個LT3595都能夠驅(qū)動多達160個50mA白光LED。一臺46英寸LCD TV將需要為每部HDTV配用約10個LT3595。它的16個通道均可以獨立控制，并具有一個能夠提供高達5000:1 PWM調(diào)光比的單獨PWM輸入。

　　每個通道只需要一個纖巧的片式電感器和一個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輸入電容器和電流設定電阻器 (圖2)。所有16個通道的箝位二極管、電源開關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、5mm x 9mm QFN封裝之內(nèi)。

圖2：一個從45V輸入來驅(qū)動160個白光LED的16通道LED驅(qū)動器。PWM調(diào)光比為5000:1。

　　大多數(shù)電池供電型便攜式產(chǎn)品均具有一個或多個顯示屏，用于向用戶傳遞圖形信息。然而，TFT-LCD顯示屏 (甚至OLED屏) 的供電需要系統(tǒng)設計師給予特別的關注。為了實現(xiàn)TFT-LCD屏的正確供電，一個DC/DC轉換器必需要能夠以正確上電和斷電排序來提供三個獨立的輸出電壓，即：AVDD、VON和VOFF。凌力爾特認識到了這一點，并開發(fā)出了專門針對該用途的專用單片式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個獨立受控的穩(wěn)壓器，用于提供一個TFT-LCD屏內(nèi)部所有必要的電源軌。

　　其降壓型穩(wěn)壓器能夠為邏輯電源軌輸送高達1.2A的連續(xù)輸出電流。可以利用LDO控制器和一個外部NPN MOSFET產(chǎn)生一個較低電壓輔助邏輯電源。一個高功率升壓型轉換器 (ISW = 1.5A)、一個較低功率升壓型轉換器 (ISW = 250mA) 和一個負輸出轉換器 (ISW = 250mA) 提供了三個獨立的輸出電壓，即：LCD屏通常需要的AVDD、VON和VOFF。一個集成高壓側PNP提供了VON信號的延遲接通，而顯示屏保護電路則將在4個輸出中的任一個低于其編程輸出電壓達10%以上時停用VON，從而起到保護TFT-LCD屏的作用。其他特點包括集成肖特基二極管、用于AVDD引腳的PGOOD引腳、輸出斷接以及用于降壓型穩(wěn)壓器的電感器電流檢測功能。

　　LT3755/-1是一款60V、高壓側電流檢測DC/DC控制器，專為從一個4.5V至40V的輸入電壓范圍來驅(qū)動高電流LED而設計。LT3756/-1采用了相同的設計，但可以從6V至100V的輸入來提供至100V的輸出。這兩款器件的“-1”版本均具備外部同步能力，而標準器件版本則用一個開路LED狀態(tài)指示器替代了該引腳的功能。這兩款器件都非常適合于眾多的應用，包括汽車、工業(yè)和建筑照明。

　　對于那些需要高于40V輸入電壓 (比如：48V電源軌) 的應用，LT3756/-1將是優(yōu)選的解決方案。LT3755/-1和 LT3756/-1均采用一個外部N溝道MOSFET，并能夠從一個12V (標稱值) 輸入來驅(qū)動多達14個1A白光LED，從而提供了50W以上的功率。它們內(nèi)置了一個高壓側電流檢測電路，因而使其能夠在升壓、降壓、降壓-升壓或SEPIC和反激式拓撲結構中使用。LT3755/-1和 LT3756/-1在升壓模式中能提供超過 94% 的效率，從而免除了任何增設外部散熱裝置的需要。一個頻率調(diào)節(jié)引腳允許用戶在100kHz至1MHz的范圍內(nèi)設置頻率，因而優(yōu)化了效率，并最大限度地縮減了外部元件的尺寸和成本。再加上所采用3mm×3mm QFN封裝或耐熱性能增強型MSOP-16E封裝，LT3755/-1和 LT3756/-1提供了一款非常緊湊的高功率LED驅(qū)動器解決方案。

　　LT3755/-1和 LT3756/-1均采用了True Color PWM調(diào)光，這種調(diào)光方式提供了恒定的LED彩色和高達3000:1的調(diào)光范圍。對于不太苛刻的調(diào)光要求，可采用CTRL引腳來提供一個10:1的模擬調(diào)光范圍。其固定頻率、電流模式架構在一個很寬的電源電壓和輸出電壓范圍內(nèi)實現(xiàn)了穩(wěn)定的操作性能。一個參考于地電壓的FB引腳用作多個LED保護功能電路的輸入，從而使轉換器能夠起一個恒定電壓源的作用。