高效LED背光照明在汽車顯示器設計中的應用

LT3760 采用自適應反饋環路設計，該設計調節輸出電壓以使其略高于 LED 串的最高電壓。這最大限度地減小了通過鎮流電路損失的功率，并幫助優化了效率。圖 2 中的電路提供高于 90% 的效率。這很重要，因為消除了任何散熱需求，從而實現了占板面積非常緊湊的扁平解決方案。就驅動 LED 陣列而言，同樣重要的是，提供準確的電流匹配，以確保在整個儀表板上保持背光照明亮度一致。LT3760 在 -40度 至 125度的溫度范圍內保證 LED 電流變化不到 ±2%，而且正如在圖 5 中能看到的那樣，它的典型值較接近 ±0.5%。

LT3760 采用固定頻率、恒定電流升壓型控制器拓撲。該器件采用單個 60V 外部 N 溝道 MOSFET，能驅動 8 串由多達 10 個 100mA 串聯連接 LED 組成的 LED 串。其開關頻率是可編程的，并可在 100kHz 至 1MHz 范圍內同步，從而使其能提供最佳效率，同時最大限度地減小外部組件尺寸。其設計還使該器件能運行 4 串 200mA 的 LED 串或甚至兩串 400mA 的 LED 串。每個 LED 串能使用同樣數量的 LED，或能以每串不同數量的 LED 非對稱地運行。

LT3760 以高達 3，000:1 的調光比和通過控制引腳的模擬調光 （提供高達 25:1 的調光比） 提供直接 PWM。在需要高達 30，000:1 調光比的應用中，這兩種調光功能可以結合起來，以達到所需調光比。似乎隨著汽車顯示器技術的完善，大多數制造商都更喜歡使用較高的 LED 電流 （50mA 至 100mA），以使顯示器在明亮的環境照明條件下更可讀，同時更喜歡使用較大的調光比，以補償不斷變化的環境照明條件。

此外，LT3760 有集成的保護功能，包括開路和短路保護以及一個 /FAULT 診斷引腳。例如，如果一個或多個 LED 串開路，那么 LT3760 就會調節其余的 LED 串，并將 /FAULT 引腳設定為高。如果所有 LED 串都處于開路狀態，那么該器件仍會調節輸出電壓，而且在兩種情況下，都會將 /FAULT 引腳設定為高。類似地，如果在 VOUT 和任何 LED 引腳之間發生短路，那么 LT3760 就立即斷開該通道，并繼續調節其余通道。停用該通道可保護 LT3760 不受大功率熱耗散的影響，并確保可靠工作。為了實現額外的 LED 保護，LT3760 的 CTRL 引腳允許通過 LED 串的環境溫度設定 LED 電流降額曲線。一個放置在靠近 LED 處的 NTC 電阻器隨著溫度升高降低 CTRL 引腳電壓，從而降低了 LED 電流。其他優化可讀性的特點包括停機時輸出斷接、可編程欠壓閉鎖、微功率停機和內部軟啟動。

結論

對更高性能和經濟實惠性永不滿足的需求驅動著 LED 背光照明應用在汽車顯示器中的持續加速。這些需求必須由新的 LED 驅動器 IC 來滿足。結果，這些 LED 驅動器必須提供恒定電流，以不管輸入電壓或 LED 正向電壓如何變化都保持一致的亮度，必須以高效率工作，必須提供非常寬的調光比，且必須有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、扁平和熱效率高的解決方案。幸運的是，凌力爾特公司在不斷重新定義 LED 驅動器系列，以用面向顯示器應用的 LT3760 等高亮度 LED 驅動器 IC 迎頭客服這些苛刻的挑戰。此外，凌力爾特公司已經開發出了一個完整、專門針對汽車應用的大電流 LED 驅動器 IC 系列，涵蓋從 LCD 背光照明到轉向指示信號燈以及先進的前向照明前燈等各種應用。隨著汽車照明系統繼續需要更高性能的 LED 驅動器，設計師們也將有滿足需求的 IC 解決方案。