找不到合适的同步升压LED驱动器

当高功率 LED（如 10A–40A 投影仪 LED）所需的电流会给异步转换器中的组件带来过大应力时，通常使用同步降压转换器驱动器。同步整流可限制转换器开关中由于高电流而导致的功率损耗和热上升。同步整流在高功率升压（升压）LED驱动器中也能提供同样的优势，即使使用1A至3A LED。与降压转换器相比，升压的峰值开关电流可能远高于LED电流，特别是在输出功率高而输入电压低时。

在许多情况下，同步升压LED驱动器不适用于特定应用。对于其中一些情况，可以使用同步降压LED驱动器IC，但它不是作为降压转换器工作，而是作为升压或升压模式* LED驱动器工作。

例如，以LT3744 40V同步降压型LED驱动器为例，该驱动器专为驱动投影仪的高电流LED而设计。它具有多功能的浮动V型电子电气输出，使其可用于高电流降压应用和正负（降压-升压）拓扑，其中大电流LED的阳极接地以满足散热要求。是浮动的V电子电气该器件最初设计用于降压应用，可用作同步升压模式LED驱动器。

LT3744 升压模式 LED 驱动器

图 3744 所示的 LT1 同步升压模式 LED 驱动器以 3% 的效率从汽车输入 （25V–75V） 调节一个 9A、16V （98W） LED 串。即使在该功率水平下，采用45V输入时，最大元件温升为12ºC，如图2所示。该 IC 能够利用参考于地的输入信号轻松实现 10Hz 的 1：100 模拟和 1：120 PWM 调光，即使 LED 串和 PWM 调光 MOSFET 均未连接到 GND。

图1.升压模式 9V–16V 输入至 25V、3A LED 驱动器，效率为 98%。

图2.升压模式 LED 热扫描显示运行冷却。

虽然5mΩ检测电阻在此应用中设置10A峰值开关电流，但可以改变解决方案，使其工作在6V输入和15A峰值开关电流;具有适当值的电感和降低的欠压闭锁。

LT3744 上的负 VEE 轨可达到 −21V。LT3744 通过处理以地为参考的输入控制信号的电平转换来简化设计。

一个简单的以地为参考的PWM输入信号被电平转换到PWMOUT，因此不需要额外的电平转换电路来控制PWM MOSFET。同样，LED电流设置检测电阻可以直接连接到负VEE轨，一直到−21V。

电平转换接地和 VEE

LT3744 LED 驱动器的电平转换、正负转换功能专为支持高电流接地阳极 LED 驱动器而设计。然而，同样的特性也可用于升压模式应用，其中LED串连接在VIN和负VEE电位之间。由于 LED 检测电阻和 PWM 调光 MOSFET 都位于 LED 串的底部，因此来自参考地的 PWM 输入的电平转换 PWMOUT 信号产生的拓扑结构看起来并不比传统的升压 PWM 调光设置复杂。输入侧看起来像一个简单的LED驱动器，具有CTRL模拟调光，SYNC输入和使能输入均以信号GND为参考，无论负VEE位于何处。

LT3744 的 VEE 可一直低至 −21V。对于 25V VLED 应用，LED 开路过压保护设置为约 26.5V。考虑到一些开路LED过冲，在负VEE超过−21V限值之前，对于25V VLED升压模式应用，这将VIN最小值限制在约6V。为了在最小6V输入下工作，图1中的解决方案需要较低的欠压闭锁以及一个能够适应15A峰值开关电流限制的检测电阻和电感。对于较低的VLED串（在任何电流水平下），最小输入电压可以通过一些简单的调整降至4V VIN。

有关升压模式的更多信息

升压模式转换器具有许多与传统升压稳压器相同的特性。如图3所示，除了不寻常的拓扑连接和主控制高边开关S1而不是低边开关外，该升压模式转换器具有与传统升压转换器相同的占空比、纹波电流和电压应力。如果不需要同步整流，则可以使用异步降压稳压器作为升压模式驱动器，S2由典型的箝位二极管D1代替，就像传统的升压稳压器一样。

图3.升压模式电流纹波、占空比和电压应力与传统升压稳压器相同。

图4中的增益相位波特图显示，即使是升压模式转换器的控制环路也像传统的升压稳压器一样工作。凭借10kHz交越频率、60°相位裕量和−15dB增益裕量，图1所示LED驱动器稳定可靠。

图4.升压模式控制环路增益和相位显示了典型带宽。

结论

同步整流是限制高功率LED驱动器功率损耗的常用功能。如图所示，同步降压LED驱动器可用作升压模式转换器，充分利用了该特性在高性能降压稳压器IC中的广泛可用性。具体而言，LT®3744 同步降压型 LED 驱动器可用作一款高效率 9V–16V 输入、25V LED 3A 升压模式 LED 驱动器，从而为一个 98W 转换器提供了 75% 的效率。该 IC 具有独特的能力，可根据需要在 SGND 至 –V 之间电平转换控制信号电子电气可以产生浮动升压模式拓扑，其组件数量不超过传统升压所需的元件。

审核编辑：郭婷