LED矩陣驅(qū)動(dòng) - 用集成式 8 開(kāi)關(guān)無(wú)閃爍驅(qū)動(dòng)器 控制矩陣式 LED 前燈中的單個(gè) LED

　　LT3797 降壓模式轉(zhuǎn)換器為應(yīng)對(duì)極快的瞬態(tài)而優(yōu)化，使用很小的輸出電容器或不使用輸出電容器，具備恰當(dāng)補(bǔ)償?shù)目刂骗h(huán)路。這些帶寬 》30kHz 的轉(zhuǎn)換器可耐受 LED 接通和關(guān)斷以及隨意性 PWM 調(diào)光時(shí)產(chǎn)生的快速 LED 瞬變。布設(shè)在 LED 檢測(cè)電阻器上的一個(gè)濾波電容器取代了控制系統(tǒng)中的一個(gè)極點(diǎn)，當(dāng)為實(shí)現(xiàn)矩陣式調(diào)光器的快速瞬態(tài)性能而減少或去除輸出電容器時(shí)，該極點(diǎn)會(huì)丟失。

　　從開(kāi)關(guān)節(jié)點(diǎn)引出的一個(gè)充電泵用于把 LT3965 VIN 引腳供電至比 LED+ 電壓高 7V，以使上管通道 NMOS 在被驅(qū)動(dòng)時(shí)得到全面強(qiáng)化。LT3965 中的低 RDS（ON） NMOS 開(kāi)關(guān)可實(shí)現(xiàn)高功率運(yùn)作而不使 IC 變熱，即使在所有 8 個(gè)并聯(lián)開(kāi)關(guān)均導(dǎo)通以關(guān)閉整個(gè) LED 燈串時(shí)也不例外。在該場(chǎng)合中，LT3797 LED 驅(qū)動(dòng)器可安全經(jīng)受由所有 8 個(gè)并聯(lián)開(kāi)關(guān)所造成的虛擬輸出短路而不發(fā)生任何問(wèn)題，并且能容易地通過(guò)下一個(gè)接通的 LED 快速地調(diào)節(jié) 500mA。

　　演示電路 DC2218 （圖 1 所示） 采用了圖 3 所示系統(tǒng)，并通過(guò) Linduino? One 演示電路DC2026，用所連接的 I2C 微控制器控制一個(gè)矩陣式前燈。DC2218 用作一個(gè)大型 Linduino 屏蔽罩，串行碼流速率高達(dá) 400kHz，可產(chǎn)生不同的前燈照明圖案，并與凌力爾特的圖形用戶界面 （圖 4） 接口。

　　圖 4：基于 PC 的界面使設(shè)計(jì)師能夠控制并監(jiān)視由 LT3965 驅(qū)動(dòng)的 LED。

　　在圖 4 所示的圖形用戶界面 （GUI） 中，LED 亮度和故障保護(hù)功能可以用 ALL CHANNEL MODE 和 SINGLE CHANNEL MODE 命令檢查，并用 FAULT CHECK 讀和寫(xiě)命令檢查 LED 開(kāi)路和短路狀態(tài)。無(wú)閃爍運(yùn)行、故障保護(hù)以及瞬態(tài)運(yùn)行都可以用這個(gè)演示電路系統(tǒng)檢查。DC2218 可以直接插入 12V DC 電源，而且可以由一個(gè)運(yùn)行該 GUI 的個(gè)人電腦控制，或者通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的USB 連接重新設(shè)定。

　　采用并聯(lián)通道的 1A LED 矩陣驅(qū)動(dòng)器

　　LT3965 可用來(lái)驅(qū)動(dòng) 1A LED 通道矩陣。并聯(lián)連接 LT3965 的功率開(kāi)關(guān)很容易，這樣兩個(gè)功率開(kāi)關(guān)就可以均分 1A LED 電流，而每個(gè) LT3965 則控制 4 個(gè) 1A 通道。用并聯(lián)功率開(kāi)關(guān)提供較大電流的一種方式是，每個(gè)反相并聯(lián)開(kāi)關(guān)僅在 50% PWM 周期內(nèi)運(yùn)行。由于交替運(yùn)行，單個(gè) NMOS 功率開(kāi)關(guān)僅在一半時(shí)間內(nèi)通過(guò) 1A 電流，所以與同樣一個(gè) NMOS 功率開(kāi)關(guān)在全部時(shí)間內(nèi)通過(guò) 500mA 電流相比，實(shí)際產(chǎn)生的熱量大約相同。

　　圖 5 顯示了一個(gè) 1A 矩陣式前燈系統(tǒng)，該系統(tǒng)的 8 個(gè) LED 由兩個(gè) LT3965 驅(qū)動(dòng)，還采用了一個(gè)“升壓然后雙降壓模式”轉(zhuǎn)換器 LT3797。當(dāng)進(jìn)行 PWM 調(diào)光時(shí)，LT3797 采用獨(dú)特的 8 開(kāi)關(guān) 1/8 周期相位關(guān)系，如圖 6 所示。在這個(gè) 1A 矩陣式系統(tǒng)中，LT3797 的通道成對(duì)并聯(lián)，以便配對(duì)的通道是反相，相互相差 180°，具體而言是通道 8 和 4、7 和 3、6 和 2 以及 5 和 1 配對(duì)。并聯(lián)通道交替分流，有效地將 PWM 頻率提高了一倍，提供了分散電流和熱量的優(yōu)勢(shì)。要想讓這正常工作，任何單一并聯(lián)功率開(kāi)關(guān)的最大占空比都是 50%，因?yàn)閮蓚€(gè)反相開(kāi)關(guān)在 50% 時(shí)間接通 （每個(gè)開(kāi)關(guān)在 50% 時(shí)間對(duì) LED 分流） 可使 LED 在 100% 時(shí)間內(nèi)斷開(kāi)。

　　圖 5：1A LED 矩陣驅(qū)動(dòng)器整合反相運(yùn)行的并聯(lián)通道，以實(shí)現(xiàn)電流更大的大功率 LED 前燈系統(tǒng)應(yīng)用

　　圖 6：8 個(gè) LT3965 電源開(kāi)關(guān)的 1/8 PWM 無(wú)閃爍相位，在通過(guò) PWM 調(diào)光進(jìn)行亮度控制時(shí)限制瞬態(tài)

　　每個(gè) LT3965 控制 4 個(gè) 1A LED 的亮度，這 4 個(gè) LED 由兩個(gè) 1A 降壓模式 LT3797 通道驅(qū)動(dòng) （來(lái)自 LT3797 升壓的 20V 通道）。這個(gè)堅(jiān)固的大功率系統(tǒng)可以擴(kuò)展，用更多 LT3965 為更多 LED 供電，或者用更多并聯(lián)通道為 LED 提供更大的電流。可以每個(gè)通道以 1A 電流驅(qū)動(dòng)兩個(gè) LED 和驅(qū)動(dòng)這個(gè)靈活前燈系統(tǒng)的功率。