最高的 PWM 調(diào)光比可利用降壓 LED 驅(qū)動(dòng)器 (其提供了最高的工作帶寬) 來(lái)實(shí)現(xiàn)。為了采用寬范圍汽車(chē)輸入電壓來(lái)實(shí)現(xiàn)高的 LED 調(diào)光比，必須首先采用一個(gè)預(yù)調(diào)節(jié)器提升汽車(chē)電壓。經(jīng)過(guò)提升的輸出電壓隨后可作為降壓模式 LED 驅(qū)動(dòng)器的輸入。圖 2 示出了怎樣利用單個(gè) IC 做到這一點(diǎn)，其運(yùn)用的方法是將 LT3797 的一個(gè)通道用作升壓預(yù)調(diào)節(jié)器，而將它的另兩個(gè)通道用作降壓模式 LED 驅(qū)動(dòng)器。

與增設(shè)單獨(dú)的升壓 IC 作為預(yù)調(diào)節(jié)器相比，這種單 IC 方案的優(yōu)點(diǎn)除了可減少組件數(shù)目和成本之外，還在于升壓型穩(wěn)壓器的 PWM 引腳可用于在 PWM 關(guān)閉時(shí)間里禁止執(zhí)行開(kāi)關(guān)操作和凍結(jié)控制環(huán)路的狀態(tài)。這使得升壓轉(zhuǎn)換器能夠快速恢復(fù)至其先前的 PWM 接通狀態(tài)，并且其輸出不會(huì)在降壓模式 LED 驅(qū)動(dòng)器重新接通時(shí)出現(xiàn)驟降。如果升壓穩(wěn)壓器的PWM 在 PWM 關(guān)閉時(shí)間里未關(guān)斷，或采用一個(gè)單獨(dú)的升壓 IC，則升壓轉(zhuǎn)換器的帶寬會(huì)限制最大 PWM 調(diào)光比。

與額定規(guī)格相似的降壓-升壓型穩(wěn)壓器相比，先升壓后降壓模式驅(qū)動(dòng)器的一個(gè)額外好處是其傳導(dǎo) EMI 有所降低。升壓轉(zhuǎn)換器由于與輸入相串聯(lián)的主電感器位置之原因，其在 AM 頻段周?chē)膫鲗?dǎo) EMI 通常低于降壓轉(zhuǎn)換器。在先升壓后降壓方案中電感器與輸入相串聯(lián)，而不是在降壓級(jí)和升壓級(jí)之間布設(shè)單個(gè)降壓-升壓電感器。雖然基本的降壓-升壓拓?fù)鋬H需單個(gè)電感器，但在高功率 LED 驅(qū)動(dòng)器應(yīng)用中常常需要使用第二個(gè)輸入濾波電感器以降低傳導(dǎo) EMI。

圖 2 中所示的 LT3797 雙輸出先升壓后降壓 LED 驅(qū)動(dòng)器直接采用一個(gè)汽車(chē)輸入來(lái)給兩個(gè) 35W (35V、1A) LED 燈串供電。其在 120Hz 頻率下具有 1000:1 的 PWM 調(diào)光比。另外，它還擁有短路保護(hù)和 LED 開(kāi)路保護(hù)功能。所有 3 個(gè) PWM 調(diào)光輸入引腳都連接至同一個(gè) PWM 調(diào)光輸入，以最大限度地提高 PWM 調(diào)光比并在 PWM 關(guān)閉時(shí)凍結(jié)所有 3 個(gè)通道的控制環(huán)路狀態(tài)。升壓通道的輸出為穩(wěn)定的 50V。較高的升壓輸出電壓將產(chǎn)生甚至更高的 PWM 調(diào)光比，但代價(jià)是需要使用額定電壓較高的功率組件和效率有所下降。兩個(gè)降壓模式 LED 驅(qū)動(dòng)器通道采用 50V 輸入對(duì)兩個(gè) 1A、35V LED 燈串進(jìn)行高效供電。整體轉(zhuǎn)換器效率為 87%。

高的PWM調(diào)光比

如上所述，降壓和降壓模式 LED 驅(qū)動(dòng)器可提供高于升壓拓?fù)潋?qū)動(dòng)器 (包括降壓-升壓和 SEPIC 轉(zhuǎn)換器) 的帶寬，因而有可能實(shí)現(xiàn)較高的 PWM 調(diào)光比。與升壓拓?fù)洳煌?，降壓拓?fù)湓谡伎毡仍黾訒r(shí)將繼續(xù)向輸出端輸送更多的電能，而前者的輸出則在占空比增加時(shí)短暫地接收較少的電能以提高瞬變期間的電感器電流。為此，在較高的帶寬條件下降壓轉(zhuǎn)換器的控制環(huán)路可得以?xún)?yōu)化 (與升壓轉(zhuǎn)換器分開(kāi))。

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圖4：雙路輸出先升壓后降壓模式LED驅(qū)動(dòng)器PWM調(diào)光波形。在120Hz頻率下可實(shí)現(xiàn)1000:1的調(diào)光比。

此外，在 PWM 調(diào)光期間，在每個(gè)周期的起點(diǎn)，降壓穩(wěn)壓器中的電感器電流不必非得像在升壓穩(wěn)壓器中那樣進(jìn)行那么大幅度的斜坡上升，因?yàn)槠潆娏鹘频扔?(而不是高于) LED 電流。這使得降壓轉(zhuǎn)換器在瞬態(tài)響應(yīng)和 PWM 調(diào)光比方面均優(yōu)于升壓轉(zhuǎn)換器。只要升壓預(yù)調(diào)節(jié)器在瞬變期間不失去其輸出充電電壓，那么先升壓后降壓模式轉(zhuǎn)換器就能夠模仿降壓轉(zhuǎn)換器的高帶寬。

短路和開(kāi)路LED保護(hù)

圖 1 和圖 2 中示出的 LT3797 LED 驅(qū)動(dòng)器具有很強(qiáng)的抗短路性能。高壓側(cè) PMOS 斷接不僅用于 PWM 調(diào)光，而且也用于短路保護(hù) (當(dāng)一個(gè) LED+ 端子短接至地)。獨(dú)特的內(nèi)部電路可監(jiān)察輸出電流過(guò)高的情況，隨之關(guān)斷該通道上的斷接 PMOS 并報(bào)告故障。同樣，假如一個(gè) LED 燈串被移除或發(fā)生開(kāi)路，則 IC 將限制該通道上的最大輸出電壓并報(bào)告故障。

結(jié)論

LT3797 是一款 2.5V 至 40V 輸入和高達(dá) 100V 輸出的三通道 LED 驅(qū)動(dòng)器，其可在多種拓?fù)渲惺褂?。?dāng)需要進(jìn)行升壓和降壓時(shí)，對(duì)于 1000:1 或更高的最高 PWM 調(diào)光比，該器件的一個(gè)通道可用作升壓預(yù)調(diào)節(jié)器，而另兩個(gè)通道則用作降壓模式 LED 驅(qū)動(dòng)器。在所有的拓?fù)渲芯峁┝硕搪繁Ｗo(hù)，從而使得該 IC 成為一款堅(jiān)固和強(qiáng)大的解決方案，適合在眾多的應(yīng)用中驅(qū)動(dòng) LED。