发布时间：2021-07-30 阅读量：843 来源: 我爱方案网 作者: 我爱方案网
常见满标度电流检测以适合多种应用简述
图 1：VCTRL=0V 时，LT3744 中的 LED 电流调节放大器之典型失调电压为 ±300µV
NUMBER OF UNITS：器件数量380 TYPICAL UNITS：典型情况为 380 个器件REGULATED VLED_ISP – VLED_ISN VOLTAGE：稳定的 VLED_ISP – VLED_ISN 电压
图 2：在满标度电流和 VCTRL = 1.5V 时，LED 电流调节环路的典型准确度为 ±1.7%。
无闪烁性能衡量 LED 驱动器性能的最重要指标之一是 LED 电流在 PWM 调光时的恢复速度。在 PWM 接通信号上升沿之后的头几个开关周期中，驱动器的表现对最终产品的质量有很大影响。LT3744 采用专有 PWM、补偿和时钟同步技术，提供无闪烁性能，甚至在驱动 LED 至 20A 电流时也是如此。图 3 显示了用 12V 电源向红光 LED 提供 20A 电流时，在 5 分钟时间内 LED 电流的恢复情况。开关频率为 550kHz，电感器为 1µH，PWM 调光频率为 100Hz，接通时间为 10µs (1000:1 调光比)。图中显示了大约 3 万个调光周期，在开关波形中无抖动，每个恢复开关周期都是相同的。
图 3：LT3744 提供无闪烁 LED 调光
10V/DIV：每格 10V5-MINUTE PERSISTENCE：持续 5 分钟在 3 种不同稳定电流之间高速调光在投影系统中，让光源更快速地接通可以减少定时限制。而定时限制减少，又可以提高影像更新率，从而可以提供分辨率更高的影像，并减轻快速移动的白色物体之彩虹效应。LT3744 能够在不到 3 个开关中期中，在不同的输出电流状态之间过渡。LT3744 有 3 种稳定电流状态，因此色彩混合系统设计师可以决定每个 LED 的色温。通过色彩混合可以实现很高的色彩准确度，以纠正 LED 色彩的不准确性，消除生产系统导致的各种偏差。LT3743 有小电流和大电流两种状态，LT3744 有 3 种电流状态，因此所有 3 种色彩 (RGB) 的 LED 都能够以它们各自的光输出相互混合，以独立地矫正 LED 的色彩。图 4 显示了一个 24V 输入 / 20A 输出单 LED 驱动器，该驱动器提供 3 种不同的稳定电流，这些电流由 CTRL 上的模拟电压和 PWM 引脚的数字状态决定。请注意，既然 RS 仅用于限制电感器峰值电流和提供绝对过流保护，那么这个电阻器的准确度就不必很高，这降低了系统成本。
图 4：LT3744 能够以 3 种不同的电流值驱动单个 LED
20A MAXIMUM：最大值为 20ABLUE：蓝光3 种不同电流状态之间的 PWM 调光如图 5 和图 6 所示。在图 5 中，PWM 信号顺序接通和断开。PWM3 的优先级最高，PWM1 则最低。这允许单一输入信号快速转换，以改变输出电流。如图 6 所示，PWM 输入信号之间可以有任意长短的时间间隔。
图 5：LT3744 在 3 种稳定电流状态之间转换，断开时间不到 3 个开关周期。
图 6：不同电流状态可以在任何时间接通 (状态之间具有或没有时间间隔)
一款适用于微型投影仪或智能手机投影仪的完整 RGB LED 解决方案在微型投影系统或智能手机投影系统中，减少总体解决方案占用的空间及其成本非常重要。在这类应用中，PCB 空间极其有限，驱动器解决方案的总体积 (包括组件高度) 必须最小化。仅用 1 个 LED 驱动器驱动所有 3 个 LED 可以显著减少所需空间，从而允许使用较大的电池或功率较大的 LED，以延长电池寿命和提高投影系统光通量。LT3744 同时采用了开关输出电容器技术和浮置栅极驱动器，用单个 LED 驱动器构成了一个完整的 RGB 解决方案。LT3744 为 PWM 输出引脚提供了独特的栅极驱动器。该驱动器的负轨浮置在 VFNEG 引脚上，可将所有处于断开状态的开关栅极拉低至负电压。这确保与输出电容器串联的开关在任何条件下都不会接通。这个驱动器允许任意 LED 串之间有 15V 压差。每个 LED 都可以顺序接通，相互之间有一定的时间延迟，或者按照提供给 PWM 数字输入的任何模式接通。此外，凭借 3 个独立的模拟控制输入，每个 LED 都能够以不同的稳定电流运行。当 LT3744 配置为负输出降压-升压型转换器时，单节锂离子电池仅用单个控制器就可以驱动 3 个独立的 LED 串。图 7 显示了一个专门为 RGB 微型投影仪设计的 3.3V/5A 负输出、3 色、降压-升压型 LED 驱动器。
图 7：LT3744 能够用单节锂离子电池驱动微型投影仪或智能手机投影仪中所有 3 种色彩 (R、G 和 B) 的 LED。
两个 LT3744 LED 驱动器并联以组成 324W 双 LED 驱动器在任何大功率 / 大电流控制器设计中都有一个重要的限制因素，那就是 PCB 的功率密度。PCB 功率密度限制到大约 50W/cm2，以防止电源通路组件的温度上升得过高。在极端情况下，当一个 LED 负载需要的功率超过单个驱动器所能提供的限度时 (仍然保持在功率密度限制之内)，多个转换器可以并联以分担负载。一个具备新式功率 MOSFET 的高效率大电流 LED 驱动器控制器可以提供大约 200W (解决方案尺寸大约为 4cm2)，并可将所有电源通路组件的温度限制到低于 80ºC。就高于 200W 的 LED 负载而言，LT3744 可以并联，以限制任何组件的温度上升。所有补偿输出都应该并联，以允许转换器之间的均流。图 8 显示了一款 324W 转换器，由两个ADI DC2339A 演示电路板并联组成。在这款设计中，每个并联的控制器都产生 27A 电流，总共产生 54A 电流，电压为 6V。通过将相应的补偿输出连接到一起，两个控制器协调一致地运行，以提供平滑、良好的启动和准确的 DC 调节。
图 8：一款 57A/324W 双 LED 驱动器
图 9 显示了每个电路板的 LED 电流启动过程。请注意，在整个启动过程中，每个电路板提供的稳定电流都是相同的。图 10 显示，在 DC 稳定且未进行 PWM 调光时，两个应用电路板之间实现了出色的电流均分 (波形是直接在彼此的顶部)。图 11 显示，在 100% 占空比时，温度上升至比电路板环境温度高约 55ºC。组件 L1 是电感器、Q1 和 Q3 是开关功率 FET，R5 是电感器电流检测电阻器，R32 是 LED 电流检测电阻器，U1 是 LT3744。
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