最好的LED驅(qū)動(dòng)器需要精確地調(diào)節(jié)電流以再現(xiàn)逼真的顏色，以及快速調(diào)制實(shí)現(xiàn)強(qiáng)對比度調(diào)光。同時(shí)還能識別并能承受短路和開路狀態(tài)，監(jiān)視并報(bào)告電流值、不受過熱的影響、以及在大負(fù)載電流時(shí)能夠保護(hù)弱電源。而一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)開關(guān)轉(zhuǎn)換器需要很多昂貴的放大器、基準(zhǔn)和無源組件才能完成這些工作。

作為對比，LT3763 LED驅(qū)動(dòng)器控制器內(nèi)置了這些功能，從而降低了材料清單成本、節(jié)省了占板空間并提高了可靠性。LT3763不僅僅是一個(gè)高性能LED驅(qū)動(dòng)器。其豐富的特性還簡化了其他高要求應(yīng)用的設(shè)計(jì)，例如，密封鉛酸電池的安全充電、或太陽能電池板最大功率點(diǎn)調(diào)節(jié)，或兩者同時(shí)進(jìn)行。即使是輸入電壓高達(dá)60V，LT3763也能高效地完成這些任務(wù)。


驅(qū)動(dòng)LED

圖1顯示了將LT3763配置為大功率LED驅(qū)動(dòng)器。CTRL1引腳的分壓計(jì)允許手動(dòng)調(diào)節(jié)穩(wěn)壓LED電流在0~20A。對LED電流的熱調(diào)節(jié)，LED附近安裝了一個(gè)負(fù)溫度系數(shù)的電阻，從CTRL2引腳連接至GND。

EN/UVLO 引腳的電阻網(wǎng)絡(luò)可以將LT3763 設(shè)置為在輸入電壓降至低于10V 時(shí)關(guān)斷。FB 引腳的電阻網(wǎng)絡(luò)定義了開路狀態(tài)，當(dāng)輸出達(dá)6V 時(shí)(如果出現(xiàn)了這種情況)，LT3763 自動(dòng)降低電感器電流以防止過沖，并拉低 /FAULT 引腳以標(biāo)記該狀況。


LT3763的設(shè)計(jì)可提供無閃爍LED調(diào)光功能，如圖2所示。當(dāng)PWM為低電平時(shí)，這通過拉低PWMOUT來實(shí)現(xiàn)，從而斷開LED，同樣地?cái)嚅_Vc的補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)，重新同步內(nèi)部開關(guān)時(shí)鐘和PWM脈沖。這些措施保證了后續(xù)脈沖的一致性，電感器電流盡可能快速上升以滿足可編程LED電流值，這樣，LED光不會(huì)出現(xiàn)閃爍。

LT3763可按照圖3配置為從48V輸入中實(shí)現(xiàn)350W和98%效率。內(nèi)部穩(wěn)壓器為驅(qū)動(dòng)器提了TG和BG引腳，每個(gè)引腳都有足夠的功率來驅(qū)動(dòng)兩個(gè)外部NMOS功率開關(guān)。功率更大的應(yīng)用可并聯(lián)兩個(gè)LT3763來實(shí)現(xiàn)，因?yàn)閮蓚€(gè)控制


僅需一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)降壓型轉(zhuǎn)換器即可達(dá)到35V輸出。輸出電壓可以高達(dá)比輸入電壓低1.5V ,圖4中的配置利用了這一特性從一個(gè)48V電源對三個(gè)串聯(lián)的密封鉛酸電池進(jìn)行充電(高達(dá)45V)。
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電池充電

圖4中的電池充電器(與所有充電器一樣)必須能夠精確地調(diào)節(jié)電池的額定充電電流(恒定電流模式)，直到電池電壓達(dá)到其化學(xué)極限。充電器必須維持這電壓(恒定電壓模式)，沒有上沖，直到涓流充電電池吸收的電流變得非常小。完成涓流充電階段后，充電器應(yīng)支持電池電壓降低到一個(gè)寬松的電平范圍內(nèi)，最終穩(wěn)定下來，并一直保持這一終電壓電平。

LT3763中的電流和電壓調(diào)節(jié)環(huán)組合，以及其LED故障處理電路使其成為一個(gè)非常完整的電池充電器。只需要一個(gè)額外的晶體管便可以構(gòu)成完整的電池充電系統(tǒng)。

在FB引腳的電阻分壓器將充電電壓設(shè)置為45 V。在出現(xiàn)開路狀態(tài)時(shí)，當(dāng)電壓達(dá)到45 V，LT3763自動(dòng)降低電流以防止上沖，如圖5所示。


隨后，在涓流充電期間，電池吸收的電流隨時(shí)間而逐漸減少。當(dāng)充電電流降低至穩(wěn)壓電流(C/10電池規(guī)范)的10%時(shí)，就會(huì)觸發(fā)LT3763的開路故障狀態(tài)。/FAULT引腳的高至低電平轉(zhuǎn)換功能用于關(guān)斷所加入的晶體管M3之柵極，從反饋網(wǎng)絡(luò)中去掉電阻RFB3。從而降低了設(shè)置的輸出電壓，LT3763停止開關(guān)以容許電池自已穩(wěn)定下來。當(dāng)組合電壓下降到新設(shè)置值時(shí)，LT3763再次進(jìn)行開關(guān)運(yùn)作，提供必須的持續(xù)電流以無限地維持輸出電壓。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，/FAULT引腳轉(zhuǎn)換功能可以用于指示涓流充電開始。

調(diào)節(jié)太陽能電池板

設(shè)計(jì)良好的太陽能電池板電源需要電流和電壓調(diào)節(jié)功能的智能結(jié)合。在一個(gè)優(yōu)化設(shè)計(jì)中，轉(zhuǎn)換器必須檢測太陽能電池板的電壓，調(diào)節(jié)所吸收的電流，將輸入電壓維持在太陽能電池板的最大功率點(diǎn)上。如果吸收的電流過多，大阻抗太陽能電池板的電壓會(huì)突然下降。如果吸收的電流過少，可用的光能就被大量浪費(fèi)。

在很多通用解決方案中，太陽能電池板控制器設(shè)計(jì)人員會(huì)使用放大器來檢測輸入電壓，調(diào)整電流控制引腳的電壓。LT3763在FBIN引腳上包括了這 一功能。簡單的將CTRL1連接至高電平，至VREF的2V基準(zhǔn)，從VIN至FBIN增加一個(gè)電壓分壓器。當(dāng)FBIN的電壓降低到接近1.205V時(shí)，內(nèi)部放大器自動(dòng)凌駕CTRL1電壓，降低負(fù)載電流。這調(diào)節(jié)了太陽能電池板最大功率點(diǎn)的輸入電壓(太陽能電池板的電壓)。圖6顯示了FBIN引腳的電阻分壓器，可以進(jìn)行定制以滿足任何太陽能電池板的要求。

在圖6所示的配置中，轉(zhuǎn)換器能夠產(chǎn)生任何電感器電流(高達(dá)5A)以保持太陽能電池板電壓在37V。輸入電壓反饋通過在FBIN引腳的電壓分壓器，從而調(diào)節(jié)電感器電流，以在任何光照條件下都能實(shí)際地必須保持太陽能電池板處于峰值功率。

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如圖7所示，太陽能電池板的電池充電過程與之前的低阻杭電源充電非常相似。不同之處在于設(shè)計(jì)人員沒有預(yù)設(shè)穩(wěn)定的電感器電流(充電電流)，而是通過反饋環(huán)調(diào)節(jié)輸入電壓來隨時(shí)進(jìn)行調(diào)節(jié)。無論太陽能電池板照明如何，輸入功率一直保持最大化，因此，這有效的縮短了充電時(shí)間。


由干LT3763能夠調(diào)節(jié)輸入電壓和電流，以及輸出電壓和電流，通過C/10提供故障標(biāo)志，因此，它很容易應(yīng)用于多種太陽能電池板上，對不同類型的電池進(jìn)行充電。

監(jiān)視電流值

對于這里介紹的每一種應(yīng)用，LT3763通過監(jiān)視輸入和輸出電流值以提供額外功能。IVINP和IVINN引腳上的電壓范圍是0-50mV,放大增益為20,最終電壓出現(xiàn)在IVINMON引腳上。如圖8所示，ISMON引腳上的電壓與橫跨SENSE+和SENSE-引腳上放大的電壓相同。

這些信號對于要檢查LED電流或測量電壓轉(zhuǎn)換效率的系統(tǒng)非常有幫助。這也有助于估算太陽能電池板提供的功率，或者監(jiān)視電池充電的涓流衰減至零。


由于降壓轉(zhuǎn)換器輸入電流的不連續(xù)性，IVINP和IVINN引腳上通常需要一個(gè)低通濾波器，如圖1和圖4所示。SENSE+和SENSE-引腳上小得多的濾波器也能夠用于濾除高頻噪聲，但不是必須的。即使采用了這些濾波器，監(jiān)視器也足夠快地跟蹤相當(dāng)短的PWM脈沖，如圖8所示。但是，如果設(shè)計(jì)人員更關(guān)心平均電流值，而不是瞬時(shí)電流值，那么，可以在ISMON和IVINMON引腳上增加低通濾波器。

總結(jié)

LT3763是通用降壓型轉(zhuǎn)換器，集成了很多復(fù)雜功能，不僅僅是LED驅(qū)動(dòng)器需要這些功能，太陽能收集器和電池充電器也需要。PWM驅(qū)動(dòng)器和電流監(jiān)視器包括了故障探測、電流限流、輸入和輸出電壓調(diào)節(jié)等功能。由干其高電壓額定范圍，可以利用所有這些特性對多個(gè)長串串聯(lián)的LED進(jìn)行調(diào)光，或者對電池堆疊進(jìn)行充電。LT3763提供28引腳TSSOP封裝，是一個(gè)緊湊、完整和高效的電源系統(tǒng)。

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