一種基于LT3743 LED驅動器的新型調光方案詳解

寬PWM占空比范圍內的高效率

在便攜式DLP投影機中，功率耗散是一個極其重要的設計參數。與目前市面上銷售的許多并聯型大電流LED驅動器不同，LT3743在一個寬PWM占空比范圍內擁有卓越的效率。通過只把功率輸送至負載，而不是將功率旁路掉或者給輸出電容器充電，常見的傳統PWM調光型驅動器中損失的大部分能量可以節省下來。圖5示出了當VIN = 12V、并以0A至20A電流驅動一個綠光LED時，整個占空比范圍內的效率變化情況。

圖5：12V、20A PWM調光效率（采用一個綠光LED）

停機和精準啟用

當輸送大負載電流時，執行正確操作所需的電源欠壓閉鎖（UVLO）遲滯值在很大程度上取決于電路板布局。為了獲得最大的靈活性，LT3743具有一個精準的啟用門限，而且在EN/UVLO引腳電壓低于1.55V時將有一個5.5μA電流源流入該引腳。在輸入電源和地之間使用一個分壓器，即可給系統增加任意遲滯值。為了在便攜式應用中實現節能，當EN/UVLO引腳電壓低于0.5V時，LT3743將被完全停用，且電源電流將減小至1μA以下。

LED電流的熱降額

當存在任何大電流負載時，對于保護昂貴的大電流LED和避免發生遍及整個系統的損壞而言，正確的熱管理是極為重要的。針對高和低控制電流，LT3743采用CTRL_T引腳來減小負載中的有效已調電流。當CTRL_T引腳電壓低于CTRL_L或CTRL_H引腳上的控制電壓時，已調電流將被減小。溫度降額采用一個連接在VREF引腳和地之間的溫度相關電阻分壓器來設置。

輸出電壓保護

輸出電壓保護功能對于防止昂貴的投影機LED受損是很重要的。LT3743利用FB引腳來提供一個針對輸出的已調電壓點。出于簡化系統設計的目的，LT3743采用了一個內部1V基準，以在FB引腳電壓達到900mV時緩緩地減小已調電流。

強大的柵極驅動器

為了提供足夠的驅動能力并減少大電流功率MOSFET中的開關損失，LT3743采用了非常強大的開關MOSFET驅動器。LG和HG PMOS上拉驅動器的接通電阻通常為2.5Ω。LG和HG NMOS下拉驅動器的接通電阻一般小于1.3Ω。在接通電阻如此之低的情況下，對于超過20A的應用，可以將兩個大電流MOSFET并聯起來使用。目前市面上的大多數LED驅動器未提供調光MOSFET所需的足夠柵極驅動能力，因而需要增設一個外部柵極驅動器。LT3743將之集成在PWMGL和PWMGH驅動器中，并具有一個典型接通電阻為2Ω的NMOS下拉驅動器和一個典型接通電阻為3.7Ω的PMOS上拉驅動器，以驅動任何5V調光MOSFET.

傳統的PWM調光

LT3743適應任何傳統的PWM調光方法。同類競爭LED驅動器所采用的并聯輸出調光會造成能量的浪費，而且在LED占空比低于約50%時效率欠佳。由于LT3743具有兩種電流調節水平，因此當分路被占用時已調電流可下降至零。即使在低LED占空比條件下，這也能提供出色的效率。

圖6示出了一款配置有一個電流受限并聯輸出的2A LED驅動器。請注意：CTRL_L引腳連接至地，PWMGL引腳用于驅動并聯MOSFET，而CTRL_SEL引腳則用于調光。在CTRL_L引腳接地的情況下，當CTRL_SEL引腳為低電平時，則分路被占用，而且電感器中的電流被調節于0A.當CTRL_SEL引腳為高電平時，并聯MOSFET被關斷，且已調電流由CTRL_H引腳上的電壓來確定。圖7示出了采用一個12V輸入時的電流受限并聯PWM調光。

圖6：具電流受限并聯輸出的6V至36V輸入、2A LED驅動器

圖7：0A至2A電流受限并聯輸出PWM調光

除了并聯之外，LT3743還可容易地通過配置以驅動與LED的負極相串聯的調光MOSFET.當不需要多種電流狀態時，這是優選的PWM調光方法。圖8示出了一款采用轉換負極PWM調光的6V至30V、20A LED驅動器。圖9示出了0A至20A電流階躍和100：1調光比條件下的轉換負極PWM調光。

圖8：采用轉換負極PWM調光的6V至30V、20A LED驅動器

圖9：0A至20A轉換負極PWM調光