基于LT3743LED驱动器的新型调光设计方案

在许多照明应用中，人们都采用了能够产生已调大电流脉冲的功率驱动器，从DLP投影机中的大电流LED到高功率激光二极管等等。例如：在高端视频投影机中，高功率LED用于产生彩色照明。这些投影机中的RGB LED需要精准的调光控制以实现准确的彩色混合──在该场合中，除了简单的PWM调光以外，还能够提供更多的控制功能。通常，为了实现彩色混合中所要求的宽动态范围，LED驱动器必须要能够在两种完全不同的已调峰值电流状态之间快速切换，并叠加PWM调光而不造成任何损坏。LT3743能够满足这些苛刻的准确度和速度要求。
　　LT3743是一款同步降压型DC/DC控制器，它运用固定频率、平均电流模式控制，以通过一个与电感器相串联的检测电阻器准确地调节电感器电流。在一个0V至“低于输入电压轨2V”的输出电压范围内，LT3743能够以±6%的准确度来调节任意负载中的电流。
　　通过把准确的模拟调光（高光度状态和低光度状态）与PWM调光组合起来，实现了精准、宽范围的LED电流控制。模拟调光通过CTRL_L、CTRL_H和CTRL_T引脚来控制；PWM调光则通过PWM和CTRL_SEL引脚来控制。通过采用在外部进行开关操作的负载电容器这种独特的做法，LT3743实现了高和低模拟状态之间的快速变换，从而能够在几μs的时间内改变已调LED电流水平。开关频率可以在200kHz至1MHz的范围内进行设置（通过采用一个外部电阻器）和同步至一个频率范围为300kHz至1MHz的外部时钟。
　　开关输出电容器拓扑结构
　　在传统的电流调节器中，负载两端的电压存储于输出电容器之中。如果负载电流突然改变，则输出电容器中的电压必须进行充电或放电以与新的已调电流相匹配。在转换期间，负载中的电流未得到良好的控制，因而导致了缓慢的负载电流响应时间。
　　LT3743通过采用一种独特的开关输出电容器拓扑结构解决了这一问题，该拓扑结构实现了超快的负载电流上升和下降时间。这种拓扑结构背后的基本概念是：LT3743起一个已调电流源的作用，负责向负载提供驱动电流。对于某个给定的电流，负载两端的电压降存储于第一个开关输出电容器中。当需要一种不同的已调电流状态时，将第一个输出电容器关断，并接通第二个电容器。这使得每个电容器能够存储与期望已调电流相对应的负载电压降。
　　图1示出了具有各种控制引脚的基本拓扑结构。PWM和CTRL_SEL引脚为数字控制引脚，用于确定已调电流的状态。CTRL_H和CTRL_L引脚是具有一个0V至1.5V全标度范围的模拟输入，可在电流检测电阻器两端产生一个0mV至50mV的已调电压。
　　
　　图1：基本的开关电容器拓扑结构