基于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