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一种高效15V42V的LED驱动器电路

2024-05-13 LED驅動器

  LT1932 能够正确调节 LED 电流,而不管输入电压是否高于 LED 电压,从而大大简化了电池

  只需调整一个外部电阻器,就可以使用直流电压或脉宽调制 (PWM)信号轻松修改 LED 电流,将其设置在 5mA 和 40mA 以内。

  SW(引脚 1):开关端子。这对应于内部NPN电源开关的集电极。为减少电磁干扰 (EMI),建议最好能够降低连接到该引脚的金属走线的范围。

  LED(引脚 3):发光。它用作内部 NPN LED 开关的集电极。将下部 LED 的阴极连接到此引脚。

  RSET(引脚 4):通过在该引脚和地之间引入一个电阻器来调节 LED 电流,从而控制流入 LED 端子的电流。该引脚还有助于 LED 调光。

  SHDN(引脚 5):关断输入。要激活 LT1932,请与该引脚建立连接,其电压超过 0.85V;要停用,请将其连接到电压tage 低于

  VIN(引脚 6):输入电源连接。通过在尽可能靠近器件的位置接地,增强该引脚的旁路。

  LT1932 采用一种恒定频率和电流模式控制策略来维持输出电流 (表示为 ILED)。参考下面的图 1 框图,可以最好地理解其操作。

  在每个振荡器周期开始时,SR 锁存器被激活,从而启动电源开关 Q1 的操作。PWM比较器A2 同相输入端的信号与开关电流成正比。

  然后,它与振荡器斜坡的一部分结合在一起。一旦该信号达到误差放大器A1输出建立的阈值,比较器A2将复位锁存器并停用电源开关。

  通过这样的形式,A1 建立正确的峰值电流水平,以确保 LED 电流的调节。

  如果 A1 的输出上升,则向输出提供更多电流;相反,A1 输出的降低会导致提供的电流减少。A1 通过开关 Q2 监控 LED

  RSET引脚上的电压保持在100mV,输出电流ILED控制在ISET的225倍水平。

  将RSET引脚拉至100mV以上将导致A1输出降低,因此导致电源开关Q1和LED开关Q2停用。

  如前所述,LT®1932 是一款具有固定频率输出的升压型DC/DC 转换器,专为产生一个恒定电流输出而设计。

  由于该器件能够直接调节输出电流,因此很适合驱动发光二极管 (LED)。

  IC 确保 LED 照明取决于流过 LED 的恒定电流,而不是在其端子上承受的变化电压。

  主要目标是使用锂离子电池创建高效的 LED 驱动器,确保延长电池使用寿命和长备份时间。

  LED电流能够正常的使用连接到RSET引脚的单独电阻器进行配置,如上图1所示。

  RSET引脚在内部来控制,以保持100mV的电压,从而有效地将流出该引脚的电流(表示为ISET)设置为等于100mV除以电阻值(RSET)。

  在更高功率的配置中,设计人能使用两组并联的 LED 来实现更高的亮度,从而产生 30mA 至 40mA 的电流(相当于两组,每组工作电流为

  下图 2 显示了通过单个 3 V 或 4.32 V 锂离子电池驱动 8 个 LED 的基本应用电路。

  LT1932 可通过连接一个与 LED 并联的齐纳二极管来保护 LED 链可能被拔下或可能成为开路 (有关详细信息,请参见下面的图 3)。

  当器件在没有任何 LED 的情况下打开时,LED 引脚不会向器件发送任何电流反馈。

  因此,LT1932 以其最高占空比运行,从而产生一个可比输入电压高 10 至 15 倍的输出电压。

  如果没有齐纳二极管,SW引脚可能会遇到大于36V的电压,从而超过其最大额定值。

  为了获得适当的保护,请确保齐纳电压tage 额定值高于 LED 灯串的最大正向电压tage.

  PWM 亮度控制提供超过 20:1 的宽调光范围,通过控制信号交替脉冲 LED 打开和关闭来实现。

  LED 以全电流或零电流工作,但平均电流根据 PWM 信号的占空比而变化,通常在 5kHz 至 40kHz 范围内。

  当使用 LT1932 实现 PWM 调光时,有两种可用的方法 (请参阅下面的图 4)。

  使用这种方法,能够正常的使用相同的控制信号调暗或完全关闭 LED。将信号设置为 0% 占空比可完全停用 LT1932,从而将整体静态电流减小至零。

  或者,如果RSET引脚用于PWM调光,则能够正常的使用以下公式确定RPWM的近似值,其中VMAX表示PWM信号的“高”值。

  PWM 亮度控制不仅提供宽广的调光范围,而且在整个调光范围内始终如一地保持极其真实的白光 LED 颜色。

  白色 LED 的真实颜色会根据其工作电流而变化,并在一定的正向电流(通常在 15 到 20 毫安之间)实现绝对的白调。

  当该值偏离(较高或较低)时,发射的光开始呈现蓝色调。这种变化经常导致彩色 LCD 显示器出现不利的、可观察到的蓝色调,这是不需要的。

  如上图 4 所示,一旦使用 PWM 控制信号来驱动 LT1932 的 SHDN 引脚,LED 就会以 PWM 频率接通和关断。

  由于这种开关,平均电流随占空比而变化,从而在满负荷运行和完全停止之间交替电流。

  由于这种动态功能,LED 始终以精确的电流水平供电,以便在使用时产生最干净的白光。

  PWM控制信号紧随其后的是LED电流波形,没有延迟,这导致LED亮度随着PWM占空比的变化而线性变化。

  在某些情况下,一种首选的调节亮度的方法有采用可变直流电压来调节 LED 电流。

  参考下图,当施加的直流控制电压升高时,它会感应出通过RADJ流入RSET的电流,由此减少流出RSET引脚的电流,以此来降低LED电流。

  RADJ值的选择应遵循以下准则,其中VMAX表示最高直流控制电压,ILED(MAX)表示RSET设置的电流,ILED(MIN)表示直流控制电压为VMAX时的最小ILED值。

  本帖最后由 kuake0618 于 2020-9-21 19:21 编辑

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