中心議題：
- LT3755 技術(shù)特性
- LT3755 LED驅(qū)動(dòng)器的汽車(chē)前燈應(yīng)用設(shè)計(jì)
解決方案：
- 采用 LT3755 的 50W 前燈電路設(shè)計(jì)
目前，照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)師的最大挑戰(zhàn)之一是如何充分利用最新一代 LED 的所有優(yōu)勢(shì)。因?yàn)樗鼈円话阈枰粋€(gè)準(zhǔn)確的直流電流源，還需要調(diào)光，因此 LED 驅(qū)動(dòng)器集成電路必須設(shè)計(jì)成能滿足各種不同應(yīng)用的需求。電源解決方案必須高效率、功能可靠，而且與往常一樣，要非常緊湊和經(jīng)濟(jì)。有理由認(rèn)為，最苛刻的 LED 驅(qū)動(dòng)應(yīng)用之一是在汽車(chē)應(yīng)用中，其中包括基于LED 的內(nèi)部照明、LCD 顯示器背光照明、剎車(chē)/轉(zhuǎn)向信號(hào)指示燈，還包括前燈。本文將分析介紹凌力爾特公司的LT3755LED驅(qū)動(dòng)器的汽車(chē)前燈應(yīng)用設(shè)計(jì)技術(shù)。
LT3755技術(shù)特性
- 3000:1 True Color PWM 調(diào)光
- 寬輸入電壓范圍：4.5V 至 40V
- 高達(dá) 75V 的輸出電壓
- 恒定電流和恒定電壓調(diào)節(jié)
- 100mV 高端電流檢測(cè)
- 可以采用升壓、降壓、降壓-升壓、SEPIC 或反激式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)來(lái)驅(qū)動(dòng) LED
- 可調(diào)頻率范圍：100kHz 至 1MHz
- 開(kāi)路 LED 保護(hù)
- 具遲滯的可編程欠壓閉鎖
- 開(kāi)路 LED 狀態(tài)引腳 (LT3755)
- 頻率同步 (LT3755-1)
- PWM 斷接開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器
- CTRL 引腳提供了模擬調(diào)光功能
- 低停機(jī)電流：<1μA
- 可編程軟起動(dòng)
- 耐熱增強(qiáng)型 16 引腳 QFN (3mm x 3mm) 和 MSOP 封裝
汽車(chē)LED照明的設(shè)計(jì)參數(shù)
表 1：大電流白光 LED 的正向壓降與驅(qū)動(dòng)電流。
為確保最佳性能和更長(zhǎng)的使用壽命，LED 需要一個(gè)有效的驅(qū)動(dòng)電路。這些驅(qū)動(dòng)電路必須能夠適應(yīng)條件非?？量痰钠?chē)電源總線，而且要既經(jīng)濟(jì)又節(jié)省空間。為了保證更長(zhǎng)的使用壽命，首要的是不超過(guò) LED 的電流和溫度限制。表 1 給出了大電流白光 LED 的典型正向電壓與驅(qū)動(dòng)電流。
大多數(shù)前燈應(yīng)用需要約 50W LED 電流。凌力爾特公司的 LT3755 設(shè)計(jì)成服務(wù)于這種類型的應(yīng)用。它可以將汽車(chē)總線電壓（標(biāo)稱值為 12V）提高到 60V，以驅(qū)動(dòng)多達(dá) 14 個(gè)串聯(lián)連接的 1A LED，如圖1所示。
圖1：采用 LT3755 的 50W 前燈電路
圖 2：圖1 所示LT3755 電路的效率
圖2 說(shuō)明LT3755 的效率可高達(dá) 93%。這一點(diǎn)是非常重要，因?yàn)檫@消除了所有電源組件的散熱需求，從而可組成一個(gè)占板面積非常緊湊的解決方案。盡管圖 1 所示電路是一種升壓型拓?fù)?，但?LT3755 獨(dú)特的高壓側(cè)電流檢測(cè)設(shè)計(jì)使其能夠根據(jù)應(yīng)用的具體要求，配置為升壓模式、降壓模式、降壓-升壓模式或反激式拓?fù)?。LT3755 用穩(wěn)定的內(nèi)部 7V 電源驅(qū)動(dòng)外部低端 N 溝道 MOSFET。固定頻率、電流模式架構(gòu)允許在寬電源和輸出電壓范圍內(nèi)穩(wěn)定和準(zhǔn)確地工作。LT3755 提供一個(gè)恒定電流源，這對(duì) LED 驅(qū)動(dòng)器集成電路在輸入電壓不穩(wěn)定時(shí)實(shí)現(xiàn)恒定 LED 亮度非常重要，而且在汽車(chē)應(yīng)用中尤其重要，因?yàn)樵诶滠?chē)發(fā)動(dòng)和負(fù)載突降等情況下遭遇瞬態(tài)后，輸入電壓可能有極大的擺動(dòng)。LT3755 的最高輸入電壓為 40V，使其能夠在主汽車(chē)總線遭遇 40V 瞬態(tài)時(shí)穩(wěn)定 LED 電流和電壓，40V 瞬態(tài)在負(fù)載突降情況下是常見(jiàn)的。
以地為基準(zhǔn)的電壓反饋引腳用作很多 LED 保護(hù)電路的輸入，如 LED 開(kāi)路保護(hù)，而且還使轉(zhuǎn)換器有可能用作恒定電壓源。頻率調(diào)節(jié)引腳允許用戶在 100kHz 至1MHz 范圍內(nèi)對(duì)頻率編程，以優(yōu)化效率和性能，同時(shí)最大限度減小外部組件尺寸。如果需要外部同步，LT3755-1 版本在 100kHz 至 1MHz 的整個(gè)頻率范圍內(nèi)還可以同步至外部時(shí)鐘。
LT3755 的真彩 PWM 調(diào)光實(shí)現(xiàn)了高達(dá) 3000:1 的調(diào)光比，調(diào)光時(shí)所發(fā)光的顏色沒(méi)有改變，從而能夠持續(xù)調(diào)節(jié) LED 前燈，以適應(yīng)多種環(huán)境條件。因?yàn)榱枇柼毓镜拇箅娏?LED 驅(qū)動(dòng)器是電流模式穩(wěn)壓器，因此它們不直接調(diào)制電源開(kāi)關(guān)的占空比，而是由反饋環(huán)路控制每個(gè)周期的開(kāi)關(guān)峰值電流。與電壓模式控制相比，電流模式控制改進(jìn)了環(huán)路動(dòng)態(tài)特性，并實(shí)現(xiàn)了逐周期限流。
結(jié)論
在當(dāng)前和未來(lái)的汽車(chē)中，LED 照明應(yīng)用將前所未有地加速增長(zhǎng)，這已經(jīng)導(dǎo)致對(duì)大電流 LED 汽車(chē)應(yīng)用中的 LED 驅(qū)動(dòng)器集成電路產(chǎn)生了很多非常具體的性能要求。這些應(yīng)用從前燈到內(nèi)部照明，種類很多。另外，在汽車(chē)市場(chǎng)之外的大量商用和工業(yè)環(huán)境中也有很多 LED 應(yīng)用，汽車(chē)應(yīng)用中的大多數(shù)高性能要求在這些應(yīng)用中也需要。這些 LED 驅(qū)動(dòng)器必須提供恒定電流，以在輸入電壓或 LED 正向電壓變化時(shí)保持一致的亮度，而且必須以高效率工作。它們還必須能夠承受汽車(chē)電源總線嚴(yán)酷的電氣特性。這些應(yīng)用還要求非常緊湊的、高熱效率解決方案。凌力爾特公司已經(jīng)注意到了這些汽車(chē)設(shè)計(jì)需求，而且為滿足汽車(chē)和多種通用 LED 照明應(yīng)用需求，已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一系列大電流 LED 驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)品。照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)師現(xiàn)在有了一個(gè)非常方便的 LED 驅(qū)動(dòng)器來(lái)源，可以進(jìn)行具有挑戰(zhàn)性的照明設(shè)計(jì)了。
