三路 LED 驅(qū)動(dòng)器支持降壓、升壓或降壓-升壓模式下的 LCD 背光，并提供 30001 PWM 調(diào)光比

時(shí)間：2022-02-21 11:00:01

關(guān)鍵字： LED驅(qū)動(dòng) PWM調(diào)光

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[導(dǎo)讀]LED驅(qū)動(dòng)器（LED Driver），是指驅(qū)動(dòng)LED發(fā)光或LED模塊組件正常工作的電源調(diào)整電子器件。由于LED PN結(jié)的導(dǎo)通特性決定，它能適應(yīng)的電源的電壓和電流變動(dòng)范圍十分狹窄，稍許偏離就可能無(wú)法點(diǎn)亮LED或者發(fā)光效率嚴(yán)重降低，或者縮短使用壽命甚至燒毀芯片?，F(xiàn)行的工頻電源和常見(jiàn)的電池電源均不適合直接供給LED，LED驅(qū)動(dòng)器就是這種可以驅(qū)使LED在最佳電壓或電流狀態(tài)下工作的電子組件。

介紹

LED驅(qū)動(dòng)器（LED Driver），是指驅(qū)動(dòng)LED發(fā)光或LED模塊組件正常工作的電源調(diào)整電子器件。由于LED PN結(jié)的導(dǎo)通特性決定，它能適應(yīng)的電源的電壓和電流變動(dòng)范圍十分狹窄，稍許偏離就可能無(wú)法點(diǎn)亮LED或者發(fā)光效率嚴(yán)重降低，或者縮短使用壽命甚至燒毀芯片?，F(xiàn)行的工頻電源和常見(jiàn)的電池電源均不適合直接供給LED，LED驅(qū)動(dòng)器就是這種可以驅(qū)使LED在最佳電壓或電流狀態(tài)下工作的電子組件。

這個(gè)屬于脈沖式驅(qū)動(dòng)芯片是以高頻率的脈沖發(fā)生器輸出接口向LED燈供電。因?yàn)槭敲}沖信號(hào)頻率很高所以人眼根本無(wú)法感覺(jué)出LED的頻閃，所以這個(gè)方式即符合了視覺(jué)需要又在一方面有效節(jié)約了電能輸出。而且這類型芯片的工作頻率一般可由外部接口控制。但是該類型芯片震蕩頻率一般在100KHz~500KHz范圍。所以驅(qū)動(dòng)能力僅僅適合小功率應(yīng)用。但是相信在不久的將來(lái)會(huì)提升到大功率LED驅(qū)動(dòng)的場(chǎng)合。

通過(guò)集成三個(gè)獨(dú)立的 LED 驅(qū)動(dòng)器，LT3496 提供了一種高效、緊湊且具有成本效益的解決方案來(lái)驅(qū)動(dòng)多個(gè) LED 燈串。這三個(gè)驅(qū)動(dòng)器都有獨(dú)立的開(kāi)/關(guān)和PWM調(diào)光控制，可以驅(qū)動(dòng)不同數(shù)量或類型的LED。用于 PMOS LED 斷路的高端電流檢測(cè)和內(nèi)置柵極驅(qū)動(dòng)器使 LT3496 能夠以高達(dá) 3000:1 的 True Color PWM ?調(diào)光比在降壓、升壓、SEPIC 或降壓-升壓模式下工作。

LT3496 采用單個(gè) 4mm x 5mm QFN 或 FE28 封裝。每個(gè)驅(qū)動(dòng)器的效率可以超過(guò)95%。

集成 PMOS 驅(qū)動(dòng)器將 PWM 調(diào)光比提高到 3000:1

高 PWM 調(diào)光比在許多顯示應(yīng)用中至關(guān)重要，尤其是在高端 LCD 面板中。但請(qǐng)注意，調(diào)光比的定義因供應(yīng)商而異。在比較調(diào)光比時(shí)，要密切注意不同 PWM 占空比下 LED 平均電流的 PWM 調(diào)光頻率和線性度。例如，LT3496 的高 3000:1 PWM 調(diào)光比可以在 100Hz 的 PWM 頻率下實(shí)現(xiàn)——高到足以在整個(gè)調(diào)光范圍內(nèi)保持顯示器無(wú)閃爍。

降壓模式電路驅(qū)動(dòng)三個(gè) 500mA LED 燈串

圖 1 顯示了一個(gè)三重降壓模式 LED 驅(qū)動(dòng)器。每個(gè)通道為其 LED 驅(qū)動(dòng) 500mA 電流。每個(gè)燈串可以有 8 到 12 個(gè) LED，具體取決于類型。2.1MHz 開(kāi)關(guān)頻率允許使用薄型電感器和電容器，從而最大限度地減小了解決方案尺寸。電路整體尺寸小于16mm×16mm，最大高度為1.5mm。

三倍降壓模式可驅(qū)動(dòng) 3x 500mA LED 燈串

圖 1. 三倍降壓模式可以驅(qū)動(dòng) 3 個(gè) 500mA LED 燈串。

LT3496 降壓模式驅(qū)動(dòng)器的效率可高于 95%。通過(guò)移除 M1、M2 和 M3，可以進(jìn)一步減少零件數(shù)量。但是，如果沒(méi)有這些 MOSFET，調(diào)光比會(huì)下降。為提高效率，V IN引腳應(yīng)由 3.3V 或 5V 電源偏置。LED 的能量由 PV IN提供。圖 1 中省略了 OVP 保護(hù)。

升壓模式電路驅(qū)動(dòng)三個(gè) 200mA LED 燈串

圖 2 顯示了一個(gè)三重升壓模式驅(qū)動(dòng)器，該驅(qū)動(dòng)器可從穩(wěn)壓 12V 向每個(gè) LED 燈串提供 200mA。圖 3 顯示了該電路卓越的 PWM 調(diào)光性能。LED 電流在不到 500ns 內(nèi)達(dá)到設(shè)定的 200mA。該電路在 2.1MHz 開(kāi)關(guān)頻率下的效率為 90%。與降壓模式驅(qū)動(dòng)器不同，升壓模式和降壓-升壓模式驅(qū)動(dòng)器始終需要在輸出端使用 OVP 電路來(lái)提供 LED 開(kāi)路保護(hù)。

三重升壓模式可驅(qū)動(dòng) 200mA LED

圖 2. 三倍升壓模式可以驅(qū)動(dòng) 200mA LED。

通過(guò) PMOS 斷開(kāi)實(shí)現(xiàn)大于 3000:1 的 PWM 調(diào)光比

圖 3. 通過(guò) PMOS 斷開(kāi)實(shí)現(xiàn)大于 3000:1 的 PWM 調(diào)光比。

降壓-升壓模式電路可在負(fù)載突降事件中幸存

在汽車應(yīng)用中，負(fù)載突降是 IC 預(yù)計(jì)會(huì)經(jīng)歷 40V 瞬態(tài)的情況。在此類應(yīng)用中，LED 燈串電壓通常落在 8V 至 40V 輸入電源范圍的中間，因此需要降壓-升壓模式。

在升降壓電路中，開(kāi)關(guān)電壓是輸入電壓和 LED 電壓之和。因此，有必要在輸入電壓過(guò)高之前關(guān)閉內(nèi)部電源開(kāi)關(guān)。圖 4 中的 LT3496 電路以每通道 200mA 的電流驅(qū)動(dòng)四個(gè) LED。該電路監(jiān)控肖特基二極管的陰極電壓（V SC）。當(dāng) V SC高于 38V 時(shí)， OVP 邏輯關(guān)閉主開(kāi)關(guān) ，防止開(kāi)關(guān)電壓進(jìn)一步上升。由于沒(méi)有任何 IC 引腳經(jīng)歷絕對(duì)最大電壓，因此電路可以承受負(fù)載突降事件。