高達98.5%效率的60V電壓控制器 可驅動高功率LED、給電池充電及調節電壓
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引言
LT?3791 是一款四開關同步降壓-升壓型 DC/DC 轉換器，能采用單個電感器以高達 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 60V 的額定輸入和輸出電壓，從而使其非常適合在需要進行升壓和降壓轉換的場合驅動高功率 LED 串并對高電壓電池進行充電。另外，它還可用作一個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用于飛機燈和卡車燈的 100W LED 串
采用 24V 電池的飛機和大型載重卡車需要強力、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 Luminus SSR-90 LED) 降壓-升壓型 LED 驅動器，其依靠 15V 至 58V 輸入運行，并可實現高達 98.5% 的效率。
四開關同步拓撲能驅動高功率 LED，并產生極少的開關功率損耗 (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 (以實現沒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) 功能。
圖 1：15~58VIN 至 33.3V/3A LED 驅動器可實現高達 98.5% 的效率
圖 2：圖 1 所示驅動器的效率
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 9V 至 58V 輸入，以 2.5A DC 在 44V 給一個 36V 12Ah SLA 電池充電。
當電池接近滿充電時，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從“充電”變為“浮置”。當電池電壓下降得足夠多時，電壓反饋電路將使充電器恢復至其充電狀態。
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系如何) 來給多種化學電池和容量進行充電。一個外部微控制器可被編程并用于形成一個最大功率點跟蹤器件，以從一塊太陽能板給電池充電。輸出診斷與調光輸入引腳使之成為一個適合高功率太陽能板應用設計的簡單接口。
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，又用于提供過壓保護檢測與調節 (當 LT3791 被用作一個 LED 驅動器)。
通過在 SS 和 VREF 引腳之間布設一個 100k 電阻器 (以在故障期間停用軟起動復位功能)，即可容易地將圖 1 中的驅動器變成一個 VOUT 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，/SHORTLED 標記將發出通告。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施保護。RLED 負責設定針對短路的輸出電流限值，但也可通過把 ISP 短接至 ISN 移除該電阻器，以提供一個采用 /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境中的許多應用來說，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法勝任的應用中，可以使用這款看似沒有局限性的 IC。
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