大电流4通道LED驱动器LT3476及其应用

　　5．1 开关频率设置

　　LT3476的开关频率取决于一个连接在RT引脚与GND之间的外部电阻器。RT引脚不能开路，也不能连接电容器，必须始终连接一只电阻。开关频率fc与RT的阻值大小有关。当fc=200 kHz时，RT=140 kΩ；当fc=400 kHz时，RT=61．9 kΩ；当fc=1 MHz时，RT=21 kΩ；当fc=12MHz时，RT=16．2kΩ；当fc=2MHz时，RT=8．25kΩ。

　　一般来说，在需要很高或很低开关占空比操作时，或者希望获得较高效率时，应采用较低的开关频率。若选择较高的开关频率，应使用数值较小的外部元件，以实现较小的外形尺寸。然而对高频下的PWM调光，因为较高的开关频率(较短的开关周期)只需在每个开关周期起点处一个很窄的时隙中对PWM引脚的状态进行采样，所以能实现更好的调光控制。

　　5．2 电感选择

　　用于LT3476的电感，其额定饱和电流应为2．5 A或更大。为了获得最佳闭环稳定性效果，选定的电感值应能提供一个350 mA或更大的纹波电流。对于降压或升压型配置而言，在RT引脚使用一个2lkΩ电阻的情况下(TSW≈1μs)，大多数应用表明。电感的推荐值在4．7~10μH之间。在降压模式中，电感值的估计算式为：

　　式中：DBUCK=VLED/VCAP；VLED为LED串两端的电压；VCAP为电压转换器的输入电压；TSW为LED驱动器开关引脚的开关周期，单位为μs。

　　在升压模式中，电感值的估算公式为：

 

　　5．3 输入输出电容器的选择

　　为了运行可靠，应在LT3476的VIN引脚附近设置一个与地连接的lμF或更大的旁路电容器(最好选择陶瓷电容器)。对于降压型配置来说，当开关关断时，因肖特基二极管返回的电流会在功率转换器的输入电容器上产生较大的脉冲电流，所以应选择较低等效串联电阻值(ESR)和等效串联电感值(ESL)的电容器，并使其满足纹波电流的要求。通常可在靠近肖特基二极管与接地平面处设置一个2．2μF的陶瓷电容器。输出滤波电容器的选择取决于负载的大小以及配置升压型转换器还是降压型转换器。对LED的应用来说，发光二极管的等效电阻比较低，因此选择输出滤波电容器时，应尽量将电感产生的纹波电流衰减至35 mA以下。所需电容值的估算公式为：

　　式中：TSW为LED驱动器开关引脚的开关周期；RLED为LED串的等效电阻值，当RLED=5Ω，TSW=lμs时，滤波电容的典型值为0．47μF。

　　为实现环路的稳定性，假设输出极点位于闭环增益为1的频率上，这样用于环路补偿的主极点将取决于VC输入端的电容器。

　　对于LED的升压应用，由于源电流的脉动特性，所需的滤波电容器数值约为上述计算值的5倍。因此对于每个通道来说，往往在靠近肖特基二极管与IC接地平面处设置一个2．2μF陶瓷型电容器就足够了。

　　5．4 LED电流调节

　　可通过一个与负载串联的外部检测电阻来调节LED的电流。该方法在驱动负载的过程中能检测多个并联LED串中的一个，并能保持较好的准确度。VADJ输入引脚负责把外部检测电阻器两端的电压门限值设定在10~120 mV之间。REF引脚提供一个1．05 V的基准输出电压，并通过电阻分压器或直接连接用于驱动VADJ引脚，以提供105 mV的全标度电流，也可采用一个D／A转换器来驱动VADJ引脚。VADJ引脚不能置于开路状态。如果VADJ的输入与一个高于1．25 V的电压相连，则CAP与LED两端的缺省调节门限为125 mV。VADJ引脚也可外接一PTC热敏电阻，以对LED负载进行过热保护。图4示出过热保护电路。

　　5．5 调光控制

　　采用LT3476控制调光电流源的方法有两种。一是LED的常用方法。它采用PWM引脚把电流源调整在零电流与满电流之间，以实现一个精准编程的平均电流。为了使这种电流控制方法更加准确，在静态期间，把需要的开关电流存储于VC节点上。当PWM信号变至高电平时，该功能将最大限度地缩减恢复时间。最小的PWM接通或关断时间取决于通过RT引脚所选择的工作频率。为了获得最佳的电流准确度，最小的PWM低电平或高电平时间至少为10个开关周期。遵循该准则有两个原因：其一是为了在关断前使输出达到稳态，其二是振荡器未被同步至PWM信号，而且在从PWM走高到开关操作开始之间可能存在长达1个开关周期的延迟，不过该延迟并非使用于PWM信号的负变换。如果在LED电流通路中使用一个断接开关，则最小的PWM低电平／高电平时间可被缩短至5个开关周期。第二种方法是采用VADJ引脚在PWM高态期间对电流检测门限进行线形调节。LED电流的编程功能增强了PWM调光控制能力，有可能使总调光范围扩大10倍。

　　6 结语

　　半导体照明正在引发世界范围内照明光源的一场革命。作为新型高效固体光源，半导体照明具有长寿命、节能环保、色彩丰富、微型化等优点，将成为人类照明史上的又一次飞跃。LED驱动器是半导体照明能否持续发展的关键之一。由于LT3476可同时驱动多达32个1 A LED，并能使用PWM信号方便地以高达l 000：l的调光比进行调光，因此它的出现必将加速大功率白光LED在照