基于LT3598多通道LED集成驱动应用电路的设计
来源： 作者： 发布时间：2014-12-27 10:01:32 浏览量：
通过设置外接电阻R1 的R2 的阻值大小就可以确定最大输出电压,要求输出电压应略高于LED 串正常工作电压。当LED 工作电压超过设定的Vout (max)时,过压保护电路就启动,以便DC2DC 转换器降低输出电压。
7 设置最大LED 电流
根差模电感器据实际应用需要,通过设置Iset 引脚外接电阻R4 的阻值大小(选取阻值范围为10～100kΩ 可满足此驱动电路正常工作) ,就可以设定流过LED 串的电流大小,实验测得流过LED 串电流大小估算公式为:
,其中ILED表示流过LED 串电流大小,本实例中R4 为1417kΩ ,故最大电流为20mA。
设定ILED 越大,则LT3598 本身功耗就越高,若ILED = 30mA ,PWM 调光占空比为100 % ,此时LT3598内部功耗至少在144mW以上。
8 热保护电路的设计
对于一个有6 个线性电流源的单一升压转换器,对6 串LED 供电,任何LED 串的电压不匹配都将造成功率的额外耗散,引起驱动电路过度发热。并且,环境温度升高,也会导致IC 温度升高。因此,电路设计需要考虑发热因素的影响。
热回路的运行过程很简单,当环境温度升高时,驱动IC 内部结温也随着升高。一旦温升达到了设定的最大结温,LT3598 开始线性地降低LED 电绕行电感流,并根据需要,尽量保持在这个温度水平。如果环境温度越过设定的最大结温后继续升高,LED 电流将减小到大约全部LED 电流的5 %。因此,电路设计要考虑到具体使用环境,避免环境温升过高而影响电路正常工作。如图1 所示,在IC 的Tset 引脚接一个电阻分压网络R8 和R5 ,适当选择R8 和R5 的比值,就可确定需要设定的最大结温值。在实践应用中,根据R8 和R5 的比值与实测温度,得出了几组常用的数据,如表1 所示。
表1 Tset 结温和外接电阻分压网络阻值关系表
更为直观的方法是,通过改变Tset 引脚外接电阻分压网络的比值大小,从而设定该引脚电压值,也就决定了需要设定的最大结温值。通过实验得到结温和Tset 引脚电压值的关系如图3 所示,由图3 可以得出结论,随着该引脚电压VTset 的升高, IC 能忍受的正常工作的最大结温也跟着线性地升高。
图3 结温和Tset 引脚电压值的关系图
9 实际应用电路
典型的实际应用电路如图4 所示,总共6 串,每串10 个LED ,设计每串最大正常工作电流为20mA ,电源采用IC 自带的升压型DC2DC 转换电路,升压电感L1 ,内置功率开关管,肖特基整流二极管D7 ,设计高频佛山电感器开关频率为1MHz。设计LED 串最大供电电压为41V ,在此范围内的电压,都可让电路正常工作,否则,过压保护电路启动,以便让LED 供电电压恢复正常。用幅值为313V、上升沿和下降沿均为10ns、频率为1kHz 的PWM调光脉冲,可实现3 000∶1的PWM 真彩调光范围,并且在调光过程中,LED 串的最大电流一直稳定在20mA ,改变的只是PWM调光脉冲的占空比,亦即意味着改变了LED 串的平均电流,从而达到LED 调光的目的。任何不用的LED 串不能空着,应接入Vout ,内部故障检测环路忽略该串,也不会影响其他串的开路LED 检测。
图4 实际应用电路图
10 LED 电流调光控制
应用LT3598 可共模电感器用两种不同类型的调光模式进行调光,有些场合,首选方案是用可变的直流电压来调整LED 电流,进而进行亮度控制。LT3598 的CTRL 引脚电压就可用来调整LED 串电流而实现调光,当该引脚电压从0V 变化到1V 时,LED 串电流就会从0 上升到设定的最大电流(本实例设电感器厂家定为20mA) ,当CTRL引脚电压超过1V 时,对LED 串的电流就没有影响了。我们称这种调光技术为模拟调光,其最大优势避免了由于PWM调光脉冲所产生的人耳可闻的噪声;其缺点有二,一是增大了整个系统能耗,系统效率低下,因为此时LED 驱动电路始终处于工作模式,电能转换效率随着输出电流减小而急剧下降; 二是LED发光质量不高,因为LED 发光颜色随着正向电流的变化而变化,而它直接改变了白光LED 串的电流。
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