基于LT3743LED驅(qū)動器的新型調(diào)光設(shè)計方案

在許多照明應用中，人們都采用了能夠產(chǎn)生已調(diào)大電流脈沖的功率驅(qū)動器，從DLP投影機中的大電流LED到高功率激光二極管等等。例如：在高端視頻投影機中，高功率LED用于產(chǎn)生彩色照明。這些投影機中的RGB LED需要精準的調(diào)光控制以實現(xiàn)準確的彩色混合──在該場合中，除了簡單的PWM調(diào)光以外，還能夠提供更多的控制功能。通常，為了實現(xiàn)彩色混合中所要求的寬動態(tài)范圍，LED驅(qū)動器必須要能夠在兩種完全不同的已調(diào)峰值電流狀態(tài)之間快速切換，并疊加PWM調(diào)光而不造成任何損壞。LT3743能夠滿足這些苛刻的準確度和速度要求。
　　LT3743是一款同步降壓型DC/DC控制器，它運用固定頻率、平均電流模式控制，以通過一個與電感器相串聯(lián)的檢測電阻器準確地調(diào)節(jié)電感器電流。在一個0V至“低于輸入電壓軌2V”的輸出電壓范圍內(nèi)，LT3743能夠以±6%的準確度來調(diào)節(jié)任意負載中的電流。
　　通過把準確的模擬調(diào)光（高光度狀態(tài)和低光度狀態(tài)）與PWM調(diào)光組合起來，實現(xiàn)了精準、寬范圍的LED電流控制。模擬調(diào)光通過CTRL_L、CTRL_H和CTRL_T引腳來控制；PWM調(diào)光則通過PWM和CTRL_SEL引腳來控制。通過采用在外部進行開關(guān)操作的負載電容器這種獨特的做法，LT3743實現(xiàn)了高和低模擬狀態(tài)之間的快速變換，從而能夠在幾μs的時間內(nèi)改變已調(diào)LED電流水平。開關(guān)頻率可以在200kHz至1MHz的范圍內(nèi)進行設(shè)置（通過采用一個外部電阻器）和同步至一個頻率范圍為300kHz至1MHz的外部時鐘。
　　開關(guān)輸出電容器拓撲結(jié)構(gòu)
　　在傳統(tǒng)的電流調(diào)節(jié)器中，負載兩端的電壓存儲于輸出電容器之中。如果負載電流突然改變，則輸出電容器中的電壓必須進行充電或放電以與新的已調(diào)電流相匹配。在轉(zhuǎn)換期間，負載中的電流未得到良好的控制，因而導致了緩慢的負載電流響應時間。
　　LT3743通過采用一種獨特的開關(guān)輸出電容器拓撲結(jié)構(gòu)解決了這一問題，該拓撲結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了超快的負載電流上升和下降時間。這種拓撲結(jié)構(gòu)背后的基本概念是：LT3743起一個已調(diào)電流源的作用，負責向負載提供驅(qū)動電流。對于某個給定的電流，負載兩端的電壓降存儲于第一個開關(guān)輸出電容器中。當需要一種不同的已調(diào)電流狀態(tài)時，將第一個輸出電容器關(guān)斷，并接通第二個電容器。這使得每個電容器能夠存儲與期望已調(diào)電流相對應的負載電壓降。
　　圖1示出了具有各種控制引腳的基本拓撲結(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0V至1.5V全標度范圍的模擬輸入，可在電流檢測電阻器兩端產(chǎn)生一個0mV至50mV的已調(diào)電壓。
　　
　　圖1：基本的開關(guān)電容器拓撲結(jié)構(gòu)