新型同步升降压LED驱动电路设计方案

　　LED需要一种有效的驱动电路。这类驱动器IC必须提供准确的直流电流源，而且无论输入电源的变化范围有多宽，都要提供严格控制的LED电压调节。汽车电池总线中见到的极端电压范围为冷发动/启停情况下的4.7V至负载突降情况下的60V。但更常见的是，电池总线电压在通常情况下工作在9V～16V。因为很多这类新型LED前灯应用使用4至8个串联HB LED，且电压降为12V～25V，而电池总线电压范围可能为4.7V～60V，所以需要升降压拓扑给LED供电，其原因是输入电压可能高于、低于或等于所需的 LED串电压。其次，LED驱动器必须提供一种调光方法，并提供多种保护功能，以防遭遇LED开路或短路问题。除了可在电气环境十分严苛的汽车电源总线可靠工作，LED驱动器还必须具备高性价比和占用空间小的特点。LT3791是一款同步升降压DC/DC LED驱动器和电压控制器，可提供超过100W的LED功率。其4.7V～60V输入电压范围使该器件非常适合多种应用，包括汽车、卡车，甚至航空电子设备的HB LED前灯。同样，其输出电压可以在0V～60V范围内设置，从而使其能够在单串中驱动多个LED。

　　图1所示为一个典型50W前灯应用。该应用使用单个电感准确地调节25V/2ALED串，提供50W LED功率。这个电路提供50:1 PWM调光比，能很好地满足防眩光自动调光要求。输入和输出LED电流受到监视，同时提供故障保护，以承受并报告开路或短路LED情况。

　　

　　图1：具50:1调光比、效率达98%的50W（25V、2A）升降压LED驱动器。

　　其内部4开关升降压控制器能够在高于、低于或等于输出电压的输入电压下工作，非常适合汽车应用。降压、直通和升压工作模式之间的转换是无缝的，尽管电源电压变化范围很宽，也能提供良好稳定的输出。LT3791的独特设计采用3个控制环路，监视输入电流、LED电流和输出电压，从而提供最佳的性能和可靠性。

　　LT3791 采用4个外部开关MOSFET，能够以高达98%的效率连续提供从5W直至超过100W的LED功率，参见图2。在以常规方法供电的车辆中，高效率很重要，可最大限度降低对散热措施的需求，实现占板面积非常紧凑的扁平解决方案。而在电动汽车中，这种功率节省还延长了两次充电之间车辆可行驶的里程。

　　

　　图2：图1中的LED效率。

　　±6% 的LED电流准确度确保了一个LED串中的每个LED都有恒定亮度，同时，±2%的输出电压准确度可用来提供几种LED保护功能，而且还使转换器能够作为恒定电压源工作。LT3791可按照应用要求，使用模拟或PWM调光。此外，其开关频率可在200kHz～700kHz设定，或同步至一个外部时钟。其他功能包括输出断开、输入和输出电流监视，以及集成的故障保护。

　　对LED 提供更高性能和更高性价比的需求永不满足，这促使了多种新车型迅速采用LED前灯。新型HB LED驱动器IC满足了这些需求。这些新型LED驱动器必须提供恒定电流，无论输入电压或LED正向电压如何变化，都能保持一致的亮度。同时，它们必须以高效率工作，提供范围非常宽的调光比，并且提供各种保护功能，以提高系统可靠性。当然，这些LED驱动器电路还必须提供占板面积非常紧凑、扁平和高热效的解决方案。