當(dāng)前位置:首頁(yè) > 電源 > 功率器件
[導(dǎo)讀]LT3743 是一款同步降壓型 DC/DC 控制器,它運(yùn)用固定頻率、平均電流模式控制,以通過(guò)一個(gè)與電感器相串聯(lián)的檢測(cè)電阻器準(zhǔn)確地調(diào)節(jié)電感器電流。在一個(gè) 0V 至“低于輸入電壓軌 2V”的輸出電壓范圍內(nèi),LT3743 能

LT3743 是一款同步降壓型 DC/DC 控制器,它運(yùn)用固定頻率、平均電流模式控制,以通過(guò)一個(gè)與電感器相串聯(lián)的檢測(cè)電阻器準(zhǔn)確地調(diào)節(jié)電感器電流。在一個(gè) 0V 至“低于輸入電壓軌 2V”的輸出電壓范圍內(nèi),LT3743 能夠以 ±6% 的準(zhǔn)確度來(lái)調(diào)節(jié)任意負(fù)載中的電流。

  通過(guò)把準(zhǔn)確的模擬調(diào)光 (高光度狀態(tài)和低光度狀態(tài)) 與 PWM 調(diào)光組合起來(lái),實(shí)現(xiàn)了精準(zhǔn)、寬范圍的 LED 電流控制。模擬調(diào)光通過(guò) CTRL_L、CTRL_H 和 CTRL_T 引腳來(lái)控制;PWM 調(diào)光則通過(guò) PWM 和 CTRL_SEL 引腳來(lái)控制。通過(guò)采用在外部進(jìn)行開(kāi)關(guān)操作的負(fù)載電容器這種獨(dú)特的做法,LT3743 實(shí)現(xiàn)了高和低模擬狀態(tài)之間的快速變換,從而能夠在幾 μs 的時(shí)間內(nèi)改變已調(diào) LED 電流水平。開(kāi)關(guān)頻率可以在 200kHz 至 1MHz 的范圍內(nèi)進(jìn)行設(shè)置 (通過(guò)采用一個(gè)外部電阻器) 和同步至一個(gè)頻率范圍為300kHz 至1MHz 的外部時(shí)鐘。

  開(kāi)關(guān)輸出電容器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

  在傳統(tǒng)的電流調(diào)節(jié)器中,負(fù)載兩端的電壓存儲(chǔ)于輸出電容器之中。如果負(fù)載電流突然改變,則輸出電容器中的電壓必須進(jìn)行充電或放電以與新的已調(diào)電流相匹配。在轉(zhuǎn)換期間,負(fù)載中的電流未得到良好的控制,因而導(dǎo)致了緩慢的負(fù)載電流響應(yīng)時(shí)間。

  LT3743 通過(guò)采用一種獨(dú)特的開(kāi)關(guān)輸出電容器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)解決了這一問(wèn)題,該拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了超快的負(fù)載電流上升和下降時(shí)間。這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)背后的基本概念是:LT3743 起一個(gè)已調(diào)電流源的作用,負(fù)責(zé)向負(fù)載提供驅(qū)動(dòng)電流。對(duì)于某個(gè)給定的電流,負(fù)載兩端的電壓降存儲(chǔ)于第一個(gè)開(kāi)關(guān)輸出電容器中。當(dāng)需要一種不同的已調(diào)電流狀態(tài)時(shí),將第一個(gè)輸出電容器關(guān)斷,并接通第二個(gè)電容器。這使得每個(gè)電容器能夠存儲(chǔ)與期望已調(diào)電流相對(duì)應(yīng)的負(fù)載電壓降。

  圖 1 示出了具有各種控制引腳的基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。PWM 和 CTRL_SEL 引腳為數(shù)字控制引腳,用于確定已調(diào)電流的狀態(tài)。CTRL_H 和 CTRL_L 引腳是具有一個(gè) 0V 至 1.5V 全標(biāo)度范圍的模擬輸入,可在電流檢測(cè)電阻器兩端產(chǎn)生一個(gè) 0mV 至 50mV 的已調(diào)電壓。

  


 

  圖 1:基本的開(kāi)關(guān)電容器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

  圖 2 示出了對(duì)應(yīng)于 PWM 和 CTRL_SEL 引腳各種不同狀態(tài)的定時(shí)波形。當(dāng) PWM 為低電平時(shí),所有的開(kāi)關(guān)操作將被終止,而且兩個(gè)輸出電容器均與負(fù)載斷接。

  

 

  圖2:LED 電流 PWM 和 CTRL_SEL 調(diào)光

  盡管 LT3743 可以采用開(kāi)關(guān)輸出電容器來(lái)配置,但它能夠很容易地適應(yīng)任何傳統(tǒng)的模擬和/或 PWM 調(diào)光方案

  開(kāi)關(guān)周期同步

  LT3743 使所有的開(kāi)關(guān)脈沖邊沿同步至 PWM 和 CTRL_SEL 上升沿。同步賦予了系統(tǒng)設(shè)計(jì)師采用任意周期或非周期 PWM 調(diào)光脈沖寬度和占空比的自由度。對(duì)于大電流 LED 驅(qū)動(dòng)器而言,這是從零電流或低電流狀態(tài)恢復(fù)至高電流狀態(tài)過(guò)程中必不可少的特點(diǎn)。通過(guò)在 CTRL_SEL 或 PWM 信號(hào)變至高電平時(shí)重新起動(dòng)時(shí)鐘,電感器電流將立即開(kāi)始斜坡上升,而無(wú)須等待一個(gè)時(shí)鐘上升沿。未采用同步時(shí),時(shí)鐘脈沖沿和 PWM 脈沖沿的相位關(guān)系將不受控制,因而有可能在 LED 光輸出中引起明顯的抖動(dòng)。當(dāng)采用一個(gè)具 SYNC 引腳的外部時(shí)鐘時(shí),開(kāi)關(guān)周期將在 8 個(gè)開(kāi)關(guān)周期之內(nèi)重新同步至外部時(shí)鐘。

  一款適合高端 DLP 投影機(jī)、采用開(kāi)關(guān)輸出電容器的 24V、20A LED 驅(qū)動(dòng)器。高端 DLP 投影機(jī)要求極高質(zhì)量的圖像和彩色重現(xiàn)。為了實(shí)現(xiàn)高的彩色準(zhǔn)確度,各個(gè) LED 當(dāng)中的彩色偏差是通過(guò)混入其他兩個(gè)彩色 LED 的色彩來(lái)校正的。例如:當(dāng)紅光 LED 處于滿(mǎn)電流導(dǎo)通狀態(tài)時(shí),藍(lán)光和綠光 LED 將以低電流水平接通,這樣它們就能夠被混入以產(chǎn)生準(zhǔn)確的紅光。這種方法需要具備在較低 (約 2A) 和較高 (約 20A) LED 電流之間進(jìn)行快速轉(zhuǎn)換的能力,以保持 PWM 調(diào)光脈沖沿。圖 3 示出了一款專(zhuān)供高端 DLP 投影機(jī)使用的 24V/20A LED 驅(qū)動(dòng)器。

  

 

  圖3:采用開(kāi)關(guān)輸出電容器的 24V/20A LED 驅(qū)動(dòng)器

  450kHz 的較低開(kāi)關(guān)頻率允許使用一個(gè)非常小的 1.0μH 電感器。在 25% 紋波電流條件下,高電流狀態(tài)與低電流狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換時(shí)間大約為 2μs。1mF 的大輸出電容器存儲(chǔ)了兩種不同電流狀態(tài)下 LED 兩端的電壓降,并提供了 MOSFET 調(diào)光開(kāi)關(guān)接通時(shí)的瞬時(shí)電流。對(duì)于實(shí)現(xiàn)快速 LED 電流轉(zhuǎn)換來(lái)說(shuō),采用幾個(gè)并聯(lián)的低 ESR 電容器是至關(guān)緊要的。

  已調(diào)高電流和低電流由連接在 VREF 引腳與 CTRL_L 和CTRL_H 引腳之間的分壓器來(lái)設(shè)定。VREF 引腳上的 ±2%、2V 基準(zhǔn)還用于提供溫度降額電路施加在 CTRL_T 引腳上的基準(zhǔn)信號(hào) (見(jiàn)下文中的“LED 電流的熱降額”)。

  為了減小有可能很大的啟動(dòng)電流,LT3473 采用了一種可壓制已調(diào)電流的獨(dú)特軟起動(dòng)電路,從而在軟起動(dòng)引腳充電至 1.5V 時(shí)提供全驅(qū)動(dòng)。為了最大限度地縮短不同電流水平之間的轉(zhuǎn)換時(shí)間,LT3743 運(yùn)用了針對(duì)每種電流水平的單獨(dú)補(bǔ)償,這樣電流控制環(huán)路就可以盡可能快地恢復(fù)穩(wěn)態(tài)操作。圖 4 示出了從 0A~2A 至 20A 的 LED 電流階躍。

  

 

  圖4:0A ~ 2A 至 20A 的 LED 電流階躍[!--empirenews.page--]
寬PWM 占空比范圍內(nèi)的高效率

  在便攜式 DLP 投影機(jī)中,功率耗散是一個(gè)極其重要的設(shè)計(jì)參數(shù)。與目前市面上銷(xiāo)售的許多并聯(lián)型大電流 LED 驅(qū)動(dòng)器不同,LT3743 在一個(gè)寬 PWM 占空比范圍內(nèi)擁有卓越的效率。通過(guò)只把功率輸送至負(fù)載,而不是將功率旁路掉或者給輸出電容器充電,常見(jiàn)的傳統(tǒng) PWM 調(diào)光型驅(qū)動(dòng)器中損失的大部分能量可以節(jié)省下來(lái)。圖 5 示出了當(dāng) VIN = 12V、并以 0A 至 20A 電流驅(qū)動(dòng)一個(gè)綠光 LED 時(shí),整個(gè)占空比范圍內(nèi)的效率變化情況。

  

 

  圖5:12V、20A PWM 調(diào)光效率 (采用一個(gè)綠光LED)

  停機(jī)和精準(zhǔn)啟用

  當(dāng)輸送大負(fù)載電流時(shí),執(zhí)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(gè)精準(zhǔn)的啟用門(mén)限,而且在 EN/UVLO 引腳電壓低于 1.55V 時(shí)將有一個(gè) 5.5μA 電流源流入該引腳。在輸入電源和地之間使用一個(gè)分壓器,即可給系統(tǒng)增加任意遲滯值。為了在便攜式應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)節(jié)能,當(dāng) EN/UVLO 引腳電壓低于 0.5V 時(shí),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(dāng)存在任何大電流負(fù)載時(shí),對(duì)于保護(hù)昂貴的大電流 LED 和避免發(fā)生遍及整個(gè)系統(tǒng)的損壞而言,正確的熱管理是極為重要的。針對(duì)高和低控制電流,LT3743 采用 CTRL_T 引腳來(lái)減小負(fù)載中的有效已調(diào)電流。當(dāng) CTRL_T 引腳電壓低于 CTRL_L 或 CTRL_H 引腳上的控制電壓時(shí),已調(diào)電流將被減小。溫度降額采用一個(gè)連接在 VREF 引腳和地之間的溫度相關(guān)電阻分壓器來(lái)設(shè)置。

  輸出電壓保護(hù)

  輸出電壓保護(hù)功能對(duì)于防止昂貴的投影機(jī) LED 受損是很重要的。LT3743 利用 FB 引腳來(lái)提供一個(gè)針對(duì)輸出的已調(diào)電壓點(diǎn)。出于簡(jiǎn)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的,LT3743 采用了一個(gè)內(nèi)部 1V 基準(zhǔn),以在 FB 引腳電壓達(dá)到 900mV 時(shí)緩緩地減小已調(diào)電流。

  強(qiáng)大的柵極驅(qū)動(dòng)器

  為了提供足夠的驅(qū)動(dòng)能力并減少大電流功率 MOSFET 中的開(kāi)關(guān)損失,LT3743 采用了非常強(qiáng)大的開(kāi)關(guān)MOSFET 驅(qū)動(dòng)器。LG 和 HG PMOS 上拉驅(qū)動(dòng)器的接通電阻通常為 2.5Ω。LG 和 HG NMOS 下拉驅(qū)動(dòng)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(duì)于超過(guò) 20A 的應(yīng)用,可以將兩個(gè)大電流 MOSFET 并聯(lián)起來(lái)使用。目前市面上的大多數(shù) LED 驅(qū)動(dòng)器未提供調(diào)光 MOSFET 所需的足夠柵極驅(qū)動(dòng)能力,因而需要增設(shè)一個(gè)外部柵極驅(qū)動(dòng)器。LT3743 將之集成在 PWMGL 和 PWMGH 驅(qū)動(dòng)器中,并具有一個(gè)典型接通電阻為 2Ω 的 NMOS 下拉驅(qū)動(dòng)器和一個(gè)典型接通電阻為 3.7Ω 的 PMOS 上拉驅(qū)動(dòng)器,以驅(qū)動(dòng)任何 5V 調(diào)光 MOSFET。

  傳統(tǒng)的 PWM 調(diào)光

  LT3743 適應(yīng)任何傳統(tǒng)的 PWM 調(diào)光方法。同類(lèi)競(jìng)爭(zhēng) LED 驅(qū)動(dòng)器所采用的并聯(lián)輸出調(diào)光會(huì)造成能量的浪費(fèi),而且在 LED 占空比低于約 50% 時(shí)效率欠佳。由于 LT3743 具有兩種電流調(diào)節(jié)水平,因此當(dāng)分路被占用時(shí)已調(diào)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(gè)電流受限并聯(lián)輸出的 2A LED 驅(qū)動(dòng)器。請(qǐng)注意:CTRL_L 引腳連接至地,PWMGL 引腳用于驅(qū)動(dòng)并聯(lián) MOSFET,而CTRL_SEL 引腳則用于調(diào)光。在 CTRL_L 引腳接地的情況下,當(dāng) CTRL_SEL 引腳為低電平時(shí),則分路被占用,而且電感器中的電流被調(diào)節(jié)于 0A。當(dāng) CTRL_SEL 引腳為高電平時(shí),并聯(lián) MOSFET 被關(guān)斷,且已調(diào)電流由 CTRL_H 引腳上的電壓來(lái)確定。圖 7 示出了采用一個(gè) 12V 輸入時(shí)的電流受限并聯(lián) PWM 調(diào)光。

  

 

  圖 6:具電流受限并聯(lián)輸出的 6V 至 36V 輸入、2A LED 驅(qū)動(dòng)器[!--empirenews.page--]

 

  圖7:0A 至 2A 電流受限并聯(lián)輸出 PWM 調(diào)光

  除了并聯(lián)之外,LT3743 還可容易地通過(guò)配置以驅(qū)動(dòng)與 LED 的負(fù)極相串聯(lián)的調(diào)光 MOSFET。當(dāng)不需要多種電流狀態(tài)時(shí),這是優(yōu)選的 PWM 調(diào)光方法。圖8 示出了一款采用轉(zhuǎn)換負(fù)極 PWM 調(diào)光的 6V 至 30V、20A LED 驅(qū)動(dòng)器。圖 9 示出了 0A 至 20A 電流階躍和 100:1 調(diào)光比條件下的轉(zhuǎn)換負(fù)極 PWM 調(diào)光。

  

 

  圖8:采用轉(zhuǎn)換負(fù)極 PWM 調(diào)光的 6V 至 30V、20A LED 驅(qū)動(dòng)器

  

 

  圖9:0A 至 20A 轉(zhuǎn)換負(fù)極 PWM 調(diào)光

  結(jié)論

  LT3743 實(shí)現(xiàn)了超快的大電流 LED 上升時(shí)間,并提供了準(zhǔn)確的電流調(diào)節(jié)。由于它具備支持多種電流狀態(tài)的能力,因此通過(guò)實(shí)現(xiàn) LED 彩色的簡(jiǎn)易混合而滿(mǎn)足了高性能影院級(jí) DLP 投影機(jī)的要求。除了速度以外,通過(guò)允許使用一個(gè)緊湊型低值電感器,LT3743 的開(kāi)關(guān)電容拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)還縮減了電路板的外形尺寸。其他特點(diǎn)包括開(kāi)關(guān)周期同步、過(guò)壓保護(hù)、高效率以及輕松適應(yīng)各種應(yīng)用需求的能力。

本站聲明: 本文章由作者或相關(guān)機(jī)構(gòu)授權(quán)發(fā)布,目的在于傳遞更多信息,并不代表本站贊同其觀(guān)點(diǎn),本站亦不保證或承諾內(nèi)容真實(shí)性等。需要轉(zhuǎn)載請(qǐng)聯(lián)系該專(zhuān)欄作者,如若文章內(nèi)容侵犯您的權(quán)益,請(qǐng)及時(shí)聯(lián)系本站刪除。
換一批
延伸閱讀

9月2日消息,不造車(chē)的華為或?qū)⒋呱龈蟮莫?dú)角獸公司,隨著阿維塔和賽力斯的入局,華為引望愈發(fā)顯得引人矚目。

關(guān)鍵字: 阿維塔 塞力斯 華為

倫敦2024年8月29日 /美通社/ -- 英國(guó)汽車(chē)技術(shù)公司SODA.Auto推出其旗艦產(chǎn)品SODA V,這是全球首款涵蓋汽車(chē)工程師從創(chuàng)意到認(rèn)證的所有需求的工具,可用于創(chuàng)建軟件定義汽車(chē)。 SODA V工具的開(kāi)發(fā)耗時(shí)1.5...

關(guān)鍵字: 汽車(chē) 人工智能 智能驅(qū)動(dòng) BSP

北京2024年8月28日 /美通社/ -- 越來(lái)越多用戶(hù)希望企業(yè)業(yè)務(wù)能7×24不間斷運(yùn)行,同時(shí)企業(yè)卻面臨越來(lái)越多業(yè)務(wù)中斷的風(fēng)險(xiǎn),如企業(yè)系統(tǒng)復(fù)雜性的增加,頻繁的功能更新和發(fā)布等。如何確保業(yè)務(wù)連續(xù)性,提升韌性,成...

關(guān)鍵字: 亞馬遜 解密 控制平面 BSP

8月30日消息,據(jù)媒體報(bào)道,騰訊和網(wǎng)易近期正在縮減他們對(duì)日本游戲市場(chǎng)的投資。

關(guān)鍵字: 騰訊 編碼器 CPU

8月28日消息,今天上午,2024中國(guó)國(guó)際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會(huì)開(kāi)幕式在貴陽(yáng)舉行,華為董事、質(zhì)量流程IT總裁陶景文發(fā)表了演講。

關(guān)鍵字: 華為 12nm EDA 半導(dǎo)體

8月28日消息,在2024中國(guó)國(guó)際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會(huì)上,華為常務(wù)董事、華為云CEO張平安發(fā)表演講稱(chēng),數(shù)字世界的話(huà)語(yǔ)權(quán)最終是由生態(tài)的繁榮決定的。

關(guān)鍵字: 華為 12nm 手機(jī) 衛(wèi)星通信

要點(diǎn): 有效應(yīng)對(duì)環(huán)境變化,經(jīng)營(yíng)業(yè)績(jī)穩(wěn)中有升 落實(shí)提質(zhì)增效舉措,毛利潤(rùn)率延續(xù)升勢(shì) 戰(zhàn)略布局成效顯著,戰(zhàn)新業(yè)務(wù)引領(lǐng)增長(zhǎng) 以科技創(chuàng)新為引領(lǐng),提升企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力 堅(jiān)持高質(zhì)量發(fā)展策略,塑強(qiáng)核心競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)...

關(guān)鍵字: 通信 BSP 電信運(yùn)營(yíng)商 數(shù)字經(jīng)濟(jì)

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 8月21日,由中央廣播電視總臺(tái)與中國(guó)電影電視技術(shù)學(xué)會(huì)聯(lián)合牽頭組建的NVI技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟在BIRTV2024超高清全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展研討會(huì)上宣布正式成立。 活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng) NVI技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)...

關(guān)鍵字: VI 傳輸協(xié)議 音頻 BSP

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 在8月23日舉辦的2024年長(zhǎng)三角生態(tài)綠色一體化發(fā)展示范區(qū)聯(lián)合招商會(huì)上,軟通動(dòng)力信息技術(shù)(集團(tuán))股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)"軟通動(dòng)力")與長(zhǎng)三角投資(上海)有限...

關(guān)鍵字: BSP 信息技術(shù)
關(guān)閉
關(guān)閉