4W和2.4W的LED驱动IC在LCD显示器中应用

    在各种不同类型的光源中，高亮度 LED（发光二极管） 目前增长势头良好，正开始替代白炽灯、卤素灯、荧光灯、 HID氙气灯等其它种类的光源。近年来，高亮度 LED（HBLED）开始用于建筑照明、装饰照明，以及标识牌照明等，这样就为LED驱动器的发展提供了广阔的前景。LED是由电流驱动的器件，其亮度与正向电流呈比例关系。首选的LED电流调整方法是利用恒流电源来驱动LED,恒流电源可消除正向电压变化所导致的电流变化， 因此可产生恒定的LED亮度。无论正向电流如何变化，产生恒流电源很容易。只需要调整通过电流检测电阻器的电压，而不用调整电源的输出电压，电源参考电压和电流检测电阻器值决定了LED电流。在驱动多个LED时，只需把它们串联就可以在每个LED中实现恒定电流。

    400kHz LT3519 LED驱动器包含集成的750mA/45V峰值电源开关、补偿组件和低泄漏肖特基二极管，从而使设计简单、小巧。尽管集成度很高，该器件仍然能用于多种拓扑，包括升压、SEPIC、降压模式或降压-升压模式。为了最大限度地提高通用性，肖特基二极管的阳极和内部电源开关的发射极（SW）引脚被单独引出，以便SEPIC耦合电容器可以插入两者之间。选择内部补偿组件以便在上述拓扑中匹配2.2μF至4.7μF的输出电容。集成的补偿网络结合电流模式控制，产生了快速稳定的瞬态响应。

    该器件还包括OPENLED检测和故障报告功能。利用电阻器分压器设定过压保护输出电压，以防有LED串开路。在发生故障时，一个小的上拉电阻器就可以使开路集电极OPENLED输出引脚有效。

    4W升压型LED驱动器

    图1中简单的升压型LED驱动器在汽车输入电压范围内以100mA电流驱动最高38V的LED.对于汽车、航空电子和工业解决方案来说，400kHz开关频率是常见的。该驱动器结合了高效率、小尺寸的电感和电容以及高的PWM调光能力，同时避开了AM广播频段的频率。具有约750mA额定饱和电流的小型电感器、几个陶瓷电容器和若干纤巧的电阻器就是完成设计所需的全部组件。如图2所示，利用集成的LT3519 PWM调光架构和极低泄漏的集成肖特基二极管，纤巧的PWM调光MOSFET可用来在120Hz时提供超过1000:1的PWM调光。

    频率为120Hz时，1000:1的调光比对于一个400kHz的开关稳压器来说是极高的。由于更高的开关频率通常对应更高的PWM调光比，因此通过选择更高频率的驱动器，可以进一步提高调光比。在这种情况下，避开AM频段意味着跳至2MHz,从而降低了最大占空比和效率。LT3519的400kHz开关频率做到了2MHz转换器无法做到的事情：LT3519在38VLED时，以低至6VIN的电压提供高占空比；在12VIN时提供高达89%的效率。如果不需要PWM调光，那么MOSFET M1可以去掉，可用模拟调光（CTRL）引脚来调节稳定的LED电流，使其低于100mA,从而实现简单的亮度控制。

    2.4W SEPIC LED驱动器

    对于不同应用，每串HB LED的个数可能不同，HB LED正向导通电压的容限通常为±15%.另外，在汽车应用中，输入电压具有相当宽的变化范围。考虑到这些不确定性，最好选择单端初级电感转换器（SEPIC）拓扑，SEPIC结构允许输入电压高于或低于输出电压，具有极高的设计灵活性。缺陷是SEPIC设计需要两个电感（或耦合线圈）和一个串联电容。但与反激方案相比，SEPIC设计中的串联电容可以吸收漏电感中的能量，降低对MOSFET开关的要求。

    当LED串的电压在输入轨电压范围之内时，需要SEPIC拓扑。SEPIC产生高的PWM调光比，而且还提供短路保护。图3所示的SEPIC在4V至24V的输入范围内以150mA的电流驱动16V LED.因为集成的箝位二极管的阳极（ANODE）是通过一个独立于NPN电源开关发射极的引脚引出的，所以耦合电容器非常容易插入两者之间。SW引脚承受的最高电压略高于输入电压与输出电压之和，因此45V/750mA的集成电源开关很好地满足了这些规格要求。

图1 4W升压型LED驱动器在12VIN时具89%的效率

图2 集成的PWM调光在20Hz时实现1000:1的调光

图3 具有短路保护的SEPIC LED驱动器